GSK3β基因在肌醇缺乏状态下对小鼠胚胎神经发育的影响

目的葡萄糖合酶激酶3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK3β)基因在胚胎发育过程中发挥重要作用,探讨GSK3β基因在肌醇缺乏状态下对小鼠胚胎神经发育的影响。方法利用碳酸锂(Li2CO3)诱导产生肌醇缺乏小鼠神经管畸形(neural tube defects,NTD)模型以及肌醇缺乏小鼠神经干细胞(neural stem cells)NE4C模型,应用苏木精-伊红染色法(HE)、免疫印迹(Western blotting)及流式细胞仪等技术研究GSK3β基因及磷脂酰肌醇-3-激酶/丝氨酸-苏氨酸激酶(phosphatidylinositol-3-kinase/serine-threonine kinase,PI3K/Akt)通路相关基因的表达水平。结果肌醇缺乏小鼠NTD胚胎神经组织中p-Akt(Ser473)/Akt和p-GSK3β/GSK3β水平升高(P<0.05)。与对照组相比,肌醇缺乏小鼠NTD胚胎神经组织中GSK3β和PIK3CA mRNA水平升高(P<0.01)。在肌醇缺乏NE4C细胞模型中,pGSK3β/GSK3β水平明显高于正常对照组(P<0.01)。细胞实验发现肌醇缺乏导致细胞过度增殖,使细胞增殖和凋亡处于失衡状态。结论在肌醇缺乏条件下,通过PI3K/Akt信号通路调控,使GSK3β磷酸化水平增高,引起神经细胞过度增殖,导致NTD的发生。该研究为出生缺陷的预防和控制提供了新的思路。

猪糖原合酶激酶3β基因的克隆、染色体定位和组织表达谱分析

糖原合酶激酶3β(glycogen synthase kinase 3,βGSK3β)是一种在机体内分布广泛且结构高度保守的丝/苏氨酸蛋白激酶。本研究利用电子克隆的方法克隆了猪GSK3β(sGSK3β)基因的编码区序列;用猪-仓鼠体细胞辐射杂种板(IMpRH)对其进行了染色体定位;用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)的方法,以10个不同组织样品cDNA为模板对sGSK3β的组织表达谱进行了分析。研究结果表明,sGSK3β基因的编码区有1263个核苷酸,编码420个氨基酸,其氨基酸序列与人、大鼠、小鼠和斑马鱼同源性分别为95.6%、98.8%、98.8%、93.3%;sGSK3β基因定位于猪的13q41-46,与标记SW1876紧密连锁。组织表达谱分析结果表明sGSK3β基因在猪的10种组织中存在着表达量的差异,在肝脏和肺脏中高表达,在脂肪、肾脏、脾脏、大脑和小脑中次之,而在心脏、胃和肌肉中只检测到本底表达。

基于基因基础的静息态功能脑网络及分类研究

为了判断基因是否对抑郁症患者的功能脑网络存在影响,以及是否与抑郁症疾病状态之间存在相互效应,本实验选择了GSK-3β基因,利用功能脑网络的特性对其进行统计分析,再根据统计检验方法,构建分类模型。结果表明,SVM和神经网络在特征数目为25-30左右,分类模型的正确率比较高,疾病状态分别达到了77.30%和73.50%,基因型分别达到了77.35%及76.30%。由此可见,基因对静息态功能脑网络存在一定影响,也证明了基因与抑郁症疾病状态之间存在相互效应。