本文關(guān)鍵詞：探討TRP離子通道和FKBP1B在蝙蝠冬眠中的重要作用

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【摘要】：蝙蝠隸屬于翼手目,是唯一能真正飛行的哺乳動(dòng)物。已發(fā)現(xiàn)1200多種,大多數(shù)蝙蝠具有冬眠能力。冬眠是一連串蟄伏和蘇醒的生理交替過程。蟄伏期間,動(dòng)物的體溫、心率和代謝速率等生理指標(biāo)都下降到極低的水平,而蘇醒時(shí)這些生理指標(biāo)又能快速回升。相關(guān)的組學(xué)研究表明,動(dòng)物在蟄伏時(shí)大多數(shù)基因和蛋白質(zhì)表達(dá)都顯著下調(diào)。動(dòng)物冬眠的過程中,體溫發(fā)生了劇烈地波動(dòng),卻沒有出現(xiàn)任何病理損傷。調(diào)控冬眠哺乳動(dòng)物體溫的分子機(jī)制還不清楚。考慮到溫敏TRP離子通道是動(dòng)物體中一類重要的溫度感受器。本論文我們以大足鼠耳蝠為研究對(duì)象,使用熒光定量PCR 比較了十個(gè)溫敏 TRP 離子通道(TRPV1、TRPV2、TRPV3、TRPV4、TRPM2,TRPM4、TRPM5、TRPM8、TRPC5和TRPA1)在蟄伏、蘇醒和夏季活躍期的基因水平。結(jié)果顯示熱敏的TRPV1、TRPV2、TRPV3和TRPV4和冷敏的TRPA1在蝙蝠蟄伏時(shí)上調(diào)表達(dá),而冷敏的TRPM8和TRPC5以及溫?zé)崦舻腡RPM2、TRPM4和TRPM5在蝙蝠蟄伏時(shí)下調(diào)表達(dá)。為了進(jìn)一步驗(yàn)證結(jié)果,我們選取六個(gè)有代表性的TRP離子通道進(jìn)行蛋白質(zhì)免疫印跡,發(fā)現(xiàn)基因和蛋白表達(dá)趨勢(shì)吻合。并且借由UCP1的變化趨勢(shì)進(jìn)一步證明溫敏TRP離子通道在冬眠中保有溫度感知功能,由此可知蝙蝠蟄伏時(shí)對(duì)于環(huán)境溫度的提升可能保持更高的敏感性。同時(shí)本研究首次在冬眠哺乳動(dòng)物中呈現(xiàn)溫度感知的相關(guān)分子證據(jù)。外界溫度低至10℃—15℃時(shí),冬眠哺乳動(dòng)物心臟仍可以保持正常的功能而沒有任何功能紊亂的發(fā)生。一些心臟疾病的發(fā)生往往與肌質(zhì)網(wǎng)中鈣離子濃度的變化有關(guān)。FKBP1B蛋白亞基可以通過調(diào)控RyR2離子通道的開閉調(diào)節(jié)肌質(zhì)網(wǎng)中鈣離子濃度。為了研究FKBP1B在冬眠蝙蝠心臟中的作用,首先我們對(duì)25種哺乳動(dòng)物(包括12種蝙蝠)的FKBP1B基因進(jìn)行分子進(jìn)化分析,結(jié)果表明FKBP1B在蝙蝠類群中極為保守。其次我們以具有冬眠能力的大足鼠耳蝠和馬鐵菊頭蝠為研究對(duì)象,分別比較它們?cè)谙U伏、蘇醒2小時(shí)、蘇醒24小時(shí)和夏季活躍狀態(tài)中FKBP1B的基因和蛋白表達(dá)水平。我們發(fā)現(xiàn)在蝙蝠蟄伏時(shí)FKBP1B表達(dá)水平顯著提高,而且隨著蝙蝠蘇醒而逐漸減少。再次通過生物信息學(xué)手段在包括48種冬眠哺乳動(dòng)物和15種非冬眠哺乳動(dòng)物中預(yù)測(cè)可能調(diào)節(jié)FKBP1B表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子。發(fā)現(xiàn)多種轉(zhuǎn)錄因子可能參與調(diào)節(jié),其中轉(zhuǎn)錄因子YY1尤為重要。綜上所述,本研究揭示了冬眠蝙蝠在蟄伏時(shí),利用上調(diào)FKBP1B來維持心臟功能的穩(wěn)定。同時(shí)我們的研究也為冬眠動(dòng)物心臟調(diào)節(jié)帶來了新的見解。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：Q418

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