本文關鍵詞：Neurexin參與果蠅睡眠調控的細胞分子機制研究　出處：《東南大學》2017年博士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：睡眠是一種至關重要并且進化上非常保守的行為狀態(tài),然而人們對這一生物學現象仍然知之甚少。睡眠障礙普遍存在于神經精神疾病兒童孤獨癥患者中,但是其產生的原因一直并不清楚。臨床遺傳關聯分析研究表明neurexin基因的突變與神經精神疾病兒童孤獨癥的發(fā)生密切相關。Neurexin是一種突觸粘附分子,主要參與突觸的形成和突觸的神經傳遞過程。雖然有研究從突觸可塑性的角度報道了 neurexin在睡眠調控中的一些作用,但是neurexin如何通過介導突觸的神經傳遞而參與睡眠調控的神經細胞分子機制仍值得深入探究。在本研究中,我們以果蠅為模型,并綜合利用遺傳學、生物化學、分子生物學、行為學、影像學等方法研究了 neurexin參與睡眠調控的神經細胞分子機制。首先,我們發(fā)現neurexin功能的缺失會導致果蠅夜間睡眠的總量和質量的大大下降,而且neurexin突變體果蠅中睡醒穩(wěn)態(tài)調節(jié)機制出現了嚴重的異常。隨后,我們確定了 neurexin在果蠅蘑菇體α/β神經元的表達對夜間睡眠非常重要,而且進一步闡明蘑菇體α/βs表層神經元表達的neurexin參與果蠅整個夜間睡眠的調控,而α/βc核心層神經元表達的neurexin僅參與促進果蠅夜間ZT14-ZT21時期的睡眠。為了排除neurexin基因突變造成潛在的發(fā)育缺陷對睡眠的影響,我們在果蠅成蟲時期敲減neurexin蛋白的表達,發(fā)現果蠅夜間睡眠同樣發(fā)生了嚴重的缺陷。在此基礎上,我們揭示了neurexin突變體果蠅的睡眠缺陷是由于其蘑菇體α/β神經元的信號輸出異常所導致的,并且闡明了 neurexin可以通過功能性耦聯Cac鈣離子通道調控突觸的神經傳遞。最后,我們鑒定出蘑菇體α/βs表層神經元通過乙酰膽堿信號途徑與sNPF信號途徑促進果蠅的夜間睡眠;而蘑菇體α/βc核心層神經元通過sNPF信號途徑促進果蠅夜間ZT14-ZT21時期的睡眠。這項研究不僅揭示了 neurexin通過功能性耦聯Cac鈣離子通道介導蘑菇體α/β神經元的突觸傳遞而參與睡眠調控的分子機制,而且闡明了蘑菇體α/β柄葉不同亞類的神經元參與夜間不同時相睡眠的調控作用。本研究闡釋了突觸傳遞在睡眠調控中的作用,揭示了神經精神疾病兒童孤獨癥關聯基因與睡眠的關系,可以為后續(xù)深入探究睡眠障礙與神經精神疾病兒童孤獨癥發(fā)生的具體機制提供研究基礎和模型。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R740

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1 童華威;Neurexin參與果蠅睡眠調控的細胞分子機制研究[D];東南大學;2017年

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本文編號：1313267