基于暈動癥易感性模型的差異表達基因篩選與驗證
發(fā)布時間:2018-05-01 18:48
本文選題:暈動癥 + 易感性; 參考:《第二軍醫(yī)大學》2017年碩士論文
【摘要】:暈動癥(motion sickness,MS)是人體暴露于異常加速度環(huán)境,以植物神經(jīng)反應(yīng)為主的多系統(tǒng)反應(yīng)。前期研究表明,性別和年齡在暈動癥易感性方面起到了關(guān)鍵作用;暈動癥易感性流行病學調(diào)查顯示,遺傳因素對于暈動癥也具有重要意義;但性別、年齡、遺傳等相關(guān)因素是通過何種途徑和機制影響暈動癥易感性的,至今沒有明確的研究報告。前庭器官受到刺激后,可導(dǎo)致前庭核神經(jīng)元過度興奮,從而激活前庭-內(nèi)臟反射通路和前庭應(yīng)激通路,使血漿激素水平以及神經(jīng)元活性發(fā)生改變,但前庭核對暈動癥易感性個體差異的影響機制尚不明確。本研究在建立動物暈動癥模型的基礎(chǔ)上觀察旋轉(zhuǎn)后大鼠的胃腸道反應(yīng)(條件性張口和排便反應(yīng))、自發(fā)活動和平衡能力變化、血漿激素水平和腦內(nèi)Fos蛋白表達水平的改變,初步判斷前庭-內(nèi)臟反射通路在暈動癥性別、月齡易感性中的差異;通過易感性篩選獲得暈動癥易感組和不易感組大鼠,進一步進行前庭核易感性差異表達基因的篩選;最后檢測Olr81受體下游信號通路活性和人同源OR52J3單核苷酸多態(tài)性與暈動癥易感性的關(guān)系,并通過體外細胞實驗驗證其基因多態(tài)性與暈動癥易感性的關(guān)系。實驗內(nèi)容:1、觀察SD大鼠暈動癥易感性性別月齡分布及與前庭-內(nèi)臟通路活性的關(guān)系觀察旋轉(zhuǎn)所致的不同性別(雌雄)、月齡(少年:1月齡和2月齡;青年:4月齡和5月齡;中年:13月齡和14月齡)大鼠條件性張口、排便發(fā)應(yīng)、自發(fā)活動、平衡能力以及血漿激素水平和腦區(qū)Fos蛋白的改變;2、建立4月齡雄性SD大鼠暈動癥易感性模型,篩選并驗證前庭核表達的與暈動癥易感性相關(guān)的基因通過建立暈動癥易感性模型,使用基因芯片篩選前庭核內(nèi)差異表達基因并經(jīng)PCR實驗驗證,然后通過藥理學實驗(Elvax前庭核給藥)確定候選基因;3、Olr81下游信號通路活性及其基因多態(tài)性對暈動癥易感性的影響免疫組化實驗驗證Olr81及其下游特異性G蛋白(Gαolf)在前庭核的分布;不同易感組大鼠旋轉(zhuǎn)后檢測Olr81下游信號通路關(guān)鍵酶活性和第二信使表達水平;以及通過人群試驗,對Olr81人同源受體OR52J3的基因型和單核苷酸多態(tài)性進行檢測;經(jīng)體外細胞實驗驗證OR52J3單核苷酸多態(tài)性與暈動癥易感性的關(guān)系。實驗結(jié)果:1、與少年和青年組大鼠相比,旋轉(zhuǎn)對中年大鼠條件性張口以及排便反應(yīng)無影響,且中年大鼠條件性張口次數(shù)和排便顆粒數(shù)明顯下降;條件性張口未發(fā)現(xiàn)性別差異,但從排便反應(yīng)上看,可發(fā)現(xiàn)1月齡、4月齡和13月齡雌性大鼠比雄性對暈動癥更易感;旋轉(zhuǎn)下,腎上腺素和去甲腎上腺素水平隨著月齡的增長而升高;旋轉(zhuǎn)可使不同月齡大鼠前庭內(nèi)側(cè)核、前庭脊束核、孤束核、臂旁核、中央杏仁核區(qū)、內(nèi)側(cè)杏仁核、藍斑和下丘腦室旁核的Fos蛋白表達水平顯著增加;4月齡和13月齡大鼠,孤束核和臂旁核的雌性Fos表達比雄性高;13月齡雌性大鼠藍斑和下丘腦室旁核Fos蛋白表達水平比雄性高;2、通過基因芯片,經(jīng)生物信息學分析,篩選得到304條前庭核差異表達基因和10條顯著性代謝通路,確定6個候選基因:嗅覺受體(Olr81)、骨架蛋白(Shc1)、膽堿能受體(nAchRα3)、5-羥色胺4受體(5-HT4R),速激肽1型受體(NK1R)和γ氨基丁酸A型受體(GABAAα6)。并經(jīng)過PCR對候選基因進行驗證,結(jié)果與基因芯片相似;通過藥理學實驗,發(fā)現(xiàn)抑制前庭核Olr81表達后可緩解由旋轉(zhuǎn)所引發(fā)的暈動癥癥狀。3、免疫組化結(jié)果可發(fā)現(xiàn)前庭核內(nèi)有Olr81及Gαolf大量表達;暈動刺激可使Olr81下游AC/cAMP/PKA通路活性升高而使PLC(PI3K)/PI3通路活性明顯下降;不同基因型人群對暈動癥易感性不同,通過單核苷酸多態(tài)性檢測發(fā)現(xiàn)人同源OR52J3中rs57026471點突變可能與暈動癥易感性有關(guān),且該突變可顯著高OR52J3在激動劑作用下的細胞鈣內(nèi)流。實驗結(jié)論:1、在大鼠水平上,暈動癥所引起的胃腸道反應(yīng)(條件性張口與排便)和運動障礙(自主活動減少和平衡能力降低)可隨著月齡的增加而所緩解,13月齡和14月齡的大鼠癥狀最輕;還發(fā)現(xiàn),暈動癥與前庭-內(nèi)臟反射通路有關(guān),且隨著月齡增加而降低的易感性可能與前庭脊束核、孤束核、臂旁核和杏仁核的神經(jīng)元激活有關(guān);2、暈動癥易感組與不易感組大鼠相比,前庭核內(nèi)基因表達有差異,且降低前庭核內(nèi)Olr81表達水平可降低暈動癥易感性;3、Olr81人同源受體OR52J3的單核苷酸多態(tài)性與暈動癥易感性有關(guān),且rs57026471位點的突變可高暈動癥的易感性。
[Abstract]:The effects of sex , age , inheritance and other related factors on the susceptibility of vestibular nuclear neurons were observed . The results were as follows : 1 . Compared with the juvenile and the young rats , the expression level of fos protein in the anterior vestibular nucleus , the nucleus of the anterior vestibular nucleus , the cholinergic receptor ( NK1R ) and the 緯 - aminobutyric acid type A receptor ( GABAA 偽6 ) was observed . The results showed that the expression of the expression of the mRNA of the vestibular nucleus , the nucleus of the nucleus , the cholinergic receptor ( nAchR偽3 ) , the 5 - HT 4 receptor ( 5 - HT4R ) , the tachykinin - 1 receptor ( NK1R ) and the paraventricular nucleus of the hypothalamic paraventricular nucleus were significantly decreased .
【學位授予單位】:第二軍醫(yī)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:R594.6
【參考文獻】
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,本文編號:1830624
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