维生素B3对PINK1^(B9)突变转基因果蝇模型的保护作用研究

目的探讨维生素B3对PINK1B9突变转基因果蝇的保护作用及其可能机制。方法选用TH-Gal4/UAS系统的PD转基因果蝇模型,按处理方式分为正常对照组、PD转基因果蝇模型组、PD转基因果蝇模型+维生素B3干预组,PD转基因果蝇模型用GAPDH2 RNAi基因干预+维生素B3干预组,进行果蝇形态学、ATP水平、果蝇的mRNA水平和蛋白印记检测。结果适当浓度的维生素B3能部分挽救PINK1B9果蝇的飞行能力和降低翅膀异常率。并且上调了GAPDH和NDUFS3蛋白的表达,增加ATP生成的相对水平。再用GAPDH2 RNAi干预PINK1B9转基因果蝇后GAPDH和NDUFS3蛋白表达相应下降。结论维生素B3可能通过上调GAPDH和NDUFS3水平发挥调控糖酵解和氧化磷酸化起到保护作用。

Wnt2过表达对PINK1^(B9)转基因果蝇的作用机制

目的 PINK1和Parkin基因直接参与线粒体功能形态的调节和维持。文章旨在探讨Wnt2过表达对PINK1^(B9)转基因果蝇的影响及其机制。方法利用GAL4-UAS系统构建转基因果蝇,实验分为正常对照组(W1118/+;MHC-GAL4/+)、模型组(UAS-PINK1^(B9)/y;MHC-GAL4/+)、Wnt2过表达干预组(UAS-PINK1^(B9)/y;MHC-GAL4/Wnt2OE)、Wnt2RNAi干预组(UASPINK1^(B9)/y;MHC-GAL4/Wnt2)。第5天时观察各组果蝇的异翅率(%)与飞行率(%),通过Western blot检测Ndufs3蛋白含量,用实时荧光定量PCR法检测线粒体代谢合成相关基因过氧化物酶体增殖活化受体γ共激活因子-1α(PGC-1α)、核呼吸因子1(Nrf1)、核DNA编码的线粒体转录因子A(TFAM)的mRNA表达水平,电镜观察线粒体形态,高分辨率线粒体呼吸测定系统检测ComplexⅠ、ComplexⅡ功能。结果与正常对照组比较,模型组表现出异翅率升高[(1.87±0.06)%vs(68.79±0.70)%]、飞行率降低[(97.51±0.52)%vs(3.95±0.53)%],差异均有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,Wnt2OE干预组异翅率[(10.14±1.72)%]降低、飞行率[(41.83±2.57)%]升高(P<0.05)。与正常对照组比较,模型组中Nrf1、PGC-1ɑ基因表达水平、NDUFS3蛋白、线粒体ComplexⅠ、ComplexⅡ降低(P<0.05);与模型组比较,Wnt2OE干预组Nrf1、PGC-1ɑ、NDUFS3蛋白、ComplexⅠ、ComplexⅡ表达水平上升(P<0.05)。结论 Wnt2过表达对PINK1^(B9)转基因果蝇具有保护作用,这种作用与改善线粒体功能有关。

Drp1的调控对PINK1突变转基因果蝇的保护作用

帕金森病(PD)是以黑质致密部多巴胺神经元选择性减少和胞浆内路易小体的形成为特征的神经退行性疾病。研究发现,PTEN诱导激酶1(PINK1)基因突变导致家族性早发型帕金森病的发生。在转基因果蝇中,PINK1功能丢失导致间接飞行肌缺陷,线粒体结构、功能障碍,多巴胺神经元丢失。本研究在PINK1突变PD转基因果蝇中,进行发动蛋白相关蛋白1(Drp1)过表达和敲低,探索Drp1对PD转基因果蝇的保护作用及其可能机制。本研究选用MHC-Gal4/UAS系统的PD转基因果蝇模型,特异性启动PINK1B9基因于果蝇肌肉组织中表达;运用Drp1基因过表达和RNA干扰干预PINK1B9转基因果蝇,研究其对PD转基因果蝇的作用。结果显示,不论过表达Drp1还是Drp1敲低均可挽救PINK1突变转基因果蝇,降低翅膀异常率,改善飞行能力,恢复间接飞行肌排列,调节线粒体形态,提高ATP生成量,上调NDUFS3蛋白表达水平。本文结果提示,Drp1的调控挽救PINK1突变转基因果蝇与线粒体呼吸链有关。

姜黄素对APPswe/PSEN1dE9双转基因小鼠海马神经元SR-BⅠ和ABCA1表达的影响

目的:观察姜黄素对β-淀粉样前体蛋白swe基因/早老蛋白1dE9基因(APPswe/PSEN1dE9)双转基因小鼠海马神经元B类Ⅰ型清道夫受体(scavenger receptor class B typeⅠ,SR-BⅠ)和三磷酸腺苷结合盒A1(ATP-binding cassette transporter,ABCA1)表达的影响,探讨姜黄素在阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)防治中的机制。方法:将10只6月龄的APPswe/PSEN1dE9双转基因小鼠随机分为对照组和姜黄素饲喂组,每组5只。姜黄素饲喂组每天饲喂500 ppm姜黄素,6个月后采用免疫组化法检测小鼠海马神经元SR-BⅠ和ABCA1表达的变化。结果:与对照组相比,姜黄素饲喂组小鼠海马神经元ABCA1表达明显增加(t=-10.805,P=0.000),但2组小鼠海马神经元中均未见SR-BⅠ表达。结论:姜黄素能提高APPswe/PSEN1dE9双转基因小鼠海马神经元ABCA1的表达,而SR-BⅠ在神经元中未见表达。

转飞蝗CYP408B1和CYP409A1基因果蝇品系对杀虫剂的敏感性

【目的】细胞色素P450(Cytochrome P450)是昆虫体内广泛分布的代谢解毒酶系,飞蝗(Locusta migratoria)是重要农业害虫,揭示其体内P450代谢解毒功能对飞蝗有效治理尤为必要。研究旨在将飞蝗2个P450基因CYP408B1和CYP409A1分别转入果蝇(Drosophila melanogaster)体中,建立转基因果蝇品系,测定果蝇对杀虫剂的敏感性,为进一步探索飞蝗CYP408B1和CYP409A1对杀虫剂的代谢解毒功能提供依据。【方法】采用转基因技术成功构建转飞蝗P450基因CYP408B1和CYP409A1的纯合果蝇品系;分别选择雄性转基因果蝇UAS-CYP408B1、UAS-CYP409A1和亲本果蝇attp40与tub-gal4的处女果蝇杂交,提取子一代启动目的基因CYP408B1和CYP409A1表达的转基因果蝇品系tub>CYP408B1和tub>CYP409A1以及对照组果蝇品系tub>attp40的DNA和总RNA,并将RNA体外反转录为c DNA。分别以DNA和c DNA为模板,PCR方法验证转基因果蝇品系UAS-CYP408B1和UAS-CYP409A1;通过杀虫剂生物学测定,进一步分析转基因果蝇品系tub>CYP408B1、tub>CYP409A1以及对照组tub>attp40、UAS-CYP408B1、UAS-CYP409A1和attp40对溴氰菊酯、马拉硫磷和毒死蜱3种杀虫剂的敏感性;采用荧光法定量测定转基因果蝇品系tub>CYP408B1、tub>CYP409A1以及对照组tub>attp40中细胞色素P450的总酶活性。【结果】PCR扩增结果显示以DNA为模板,启动目的基因表达的转基因果蝇品系tub>CYP408B1和tub>CYP409A1中均可以检测到目的条带,大小分别为1 555和1 585 bp;以c DNA为模板进行RT-PCR和RT-q PCR,结果显示在转基因果蝇品系中飞蝗CYP408B1和CYP409A1均得到表达。对3种杀虫剂的生物测定结果显示转基因果蝇品系tub>CYP408B1和tub>CYP409A1对溴氰菊酯的抗药性均较对照组高,且与tub>attp40相比,抗性比分别为1.59和1.83,而对马拉硫磷和毒死蜱的抗性比并未提高。细胞色素P450总酶活性结果显示转基因果蝇品系tub>CYP408B1和tub>CYP409A1总酶活性与对照组tub>attp40相比,均无显著性差异。【结论】利用转基因技术成功构建了转飞蝗P450基因CYP408B1和CYP409A1的果蝇品系UAS-CYP408B1和UAS-CYP409A1;飞蝗CYP408B1和CYP409A1均对溴氰菊酯具有一定的解毒功能。

脂必泰对阿尔茨海默病小鼠糖脂代谢的影响

目的探讨脂必泰对阿尔茨海默病(AD)小鼠糖脂代谢的影响。方法按照随机数字表法将APP^(swe)/PS1^(△E9)双转基因AD模型小鼠随机分为4组:模型组、多奈哌齐组(灌胃多奈哌齐3.25 mg·kg^(-1),qd)和高、低2个剂量脂必泰组(灌胃脂必泰60,30 mg·kg^(-1),qd)。将野生型C57BL/6J小鼠随机分为2组:正常组和脂必泰对照组,每组各10只,连续干预8周。模型组和正常组小鼠灌胃等量生理盐水。用Morris水迷宫法检测小鼠学习记忆能力,微型正电子发射断层成像和计算机断层扫描法检测脑葡萄糖代谢率,蛋白质印迹法检测磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)、糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)蛋白表达和磷酸化情况。结果正常组、脂必泰对照组、模型组、多奈哌齐组和高、低2个剂量脂必泰组小鼠穿台次数分别为(11.50±2.17),(11.80±2.10),(4.30±1.16),(8.10±2.33),(8.40±2.50),(7.10±2.51)次;这6组的大脑皮层组织18F-FDG摄取率分别为(3.28±0.29)%,(3.27±0.31)%,(2.08±0.22)%,(2.13±0.26)%,(2.89±0.25)%和(2.73±0.20)%ID·g^(-1);这6组的PI3K蛋白含量分别为0.87±0.11,0.88±0.12,0.45±0.07,0.50±0.08,0.76±0.08和0.68±0.07;这6组的p-Akt/Akt比值分别为0.63±0.07,0.65±0.06,0.42±0.05,0.48±0.06,0.57±0.05和0.51±0.06;这6组的p-GSK-3β/GSK-3β比值分别为0.72±0.08,0.76±0.11,0.43±0.05,0.45±0.06,0.64±2.50和0.65±0.09。模型组与正常组比较,上述指标均降低(均P<0.05),表明造模成功。而各脂必泰组与模型组比较,上述各指标均升高(均P<0.05);而脂必泰对照组和正常组比较,上述各指标无明显变化(均P>0.05),表明脂必泰对野生型小鼠无影响。结论脂必泰通过激活PI3K/Akt/GSK-3β信号通路,改善AD模型小鼠学习记忆能力,减轻脑组织神经元损伤,并改善糖脂代谢紊乱。