發(fā)布時間：2020-05-31 17:56

【摘要】：不論是對脊椎動物還是無脊椎動物來說,神經(jīng)系統(tǒng)都堪稱最復(fù)雜的系統(tǒng)之但目前對于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的形成及其調(diào)節(jié)的具體機(jī)制還了解甚少。 目前的研究表明,一些膜蛋白特別是細(xì)胞粘附分子家族成員參與到神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)形成的調(diào)節(jié)過程中。唐氏綜合征細(xì)胞粘附分子(Down Syndrome Cell Adhesion Molecule,DSCAM)編碼的跨膜蛋白是免疫球蛋白超家族成員,屬于細(xì)胞粘附分子家族。DSCAM的功能被認(rèn)為與神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育密切相關(guān)。果蠅中的Dscam1基因通過選擇性剪切可以產(chǎn)生數(shù)量眾多的蛋白異構(gòu)體,并通過嗜同型結(jié)合產(chǎn)生排斥效應(yīng),參與調(diào)節(jié)神經(jīng)元軸突的分枝,樹突的自我回避以及胞體的“馬賽克”分布。脊椎動物DSCAM除介導(dǎo)嗜同型排斥外,還可介導(dǎo)嗜同型粘附和吸引。在脊椎動物中,還發(fā)現(xiàn)DSCAM具有嗜異型結(jié)合的特性。在雞胚和小鼠胚胎發(fā)育中,DSCAM能夠與DCC相互作用,共同參與介導(dǎo)了由netrin-1引起的軸突導(dǎo)向及聯(lián)合纖維的跨中線轉(zhuǎn)向行為。但DSCAM蛋白發(fā)揮生物學(xué)功能的具體機(jī)制及其信號通路仍需要進(jìn)一步研究。 在第一部分工作中,我們發(fā)現(xiàn)在3周齡時,與同窩野生型(Wild-type,Wt)小鼠相比,Dscamdell7突變純合(Homozygous Dscam mutant,Hm)小鼠發(fā)育較為遲滯。2月齡時,Hm表現(xiàn)出行走姿勢的改變。轉(zhuǎn)棒實驗結(jié)果顯示,Hm小鼠奔跑的持續(xù)時間(n=10,28.30s±5.54)與Wt小鼠(n=6,115.70s±23.33)和Dscamdell7突變雜合(Heterozygous Dscam mutant,Het)小鼠(n=5,132.00 s±24.39)相比顯著縮短。Hm小鼠掉落時轉(zhuǎn)棒的速度(n=6,14.73 rpm±2.22)與Wt(n=6,33.67 rpm±2.21)和Het小鼠(n=5.35.59 rpm±2.16)掉落時轉(zhuǎn)棒的轉(zhuǎn)速相比也顯著減慢。經(jīng)過訓(xùn)練,Wt小鼠奔跑的持續(xù)時間顯著延長(n=4,首次：84.50 s±23.29,第八次：188.80 s±29.59),而Het小鼠(n=5,首次：111.80 s±30.08,第八次：187.60 s±23.42)和Hm小鼠則無顯著差異(n=3,首次：8.00 s±2.89,第八次：18.33 s±10.87)。 在第二部分工作中,我們發(fā)現(xiàn)在2月齡時,Hm小鼠大腦與同窩Wt小鼠和Het小鼠相比,出現(xiàn)皮層的塌陷。塌陷部位和程度在Hm小鼠中存在個體差異。統(tǒng)計結(jié)果顯示,Hm小鼠腦室體積較Wt小鼠(P0.05)和Het小鼠顯著增大(P0.05),Hm小鼠腦室容積與整個大腦體積的百分比也較Wt(P0.05)和Het小鼠顯著升高(P0.05)。Hm小鼠腦室的擴(kuò)張還嚴(yán)重影響了大腦皮層,胼胝體,紋狀體和海馬的發(fā)育。不同腦區(qū)的大腦皮層(Cg/RS:P0.001,M:p0.001,S:P0.01)和胼胝體的聯(lián)合纖維(Cg/RS:P0.001,M:P0.001,S:P0.01)較Wt小鼠均顯著變薄。 本論文通過實驗發(fā)現(xiàn)Dscamdell7突變小鼠存在運(yùn)動能力的下降,運(yùn)動學(xué)習(xí)記憶能力的受損,以及腦室顯著擴(kuò)張,腦內(nèi)結(jié)構(gòu)發(fā)育缺陷等表型。初步探索了Dscam基因在小鼠神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育及大腦結(jié)構(gòu)發(fā)育中的作用。并提示Dscam基因可能是一個與腦積水發(fā)病機(jī)制相關(guān)的新基因,為腦積水發(fā)病機(jī)制的研究提供了新的模型小鼠,也為腦積水的研究提供了新的思路。
【圖文】：

醫(yī)學(xué)院碩卜學(xué)位論文D、，a。瀏，一突變對小鼠運(yùn)動協(xié)調(diào)和平衡以及運(yùn)動學(xué)習(xí)i己憶l代小鼠達(dá)到3周齡!}寸，剪取小鼠尾部尖端，提取DNA后，川PCJ擊囚對口鑒定。代小鼠達(dá)到2月齡時，在同窩仔小鼠內(nèi)基因型為Het雄性小鼠和進(jìn)行自交配，可得到FZ代C57和BALB混合背景的小鼠。Z代小鼠達(dá)到3周齡時，剪取小鼠尾部尖端，提取DNA后，用PC基因型鑒定�；蛐丸b定結(jié)果，在F2代同窩仔小鼠內(nèi)，挑取Hm小鼠為實驗et小鼠做為對照組進(jìn)行相關(guān)實驗。Het(C57)Wt(BALB)

翻譯的閱讀框移位，使RNA聚合酶在突變位點(diǎn)后翻譯10個錯誤的氨基酸后即遭遇終止子，造成對mRNA的翻譯提前終止。山此產(chǎn)生的DSCAM蛋白在第二個FN川結(jié)構(gòu)域后被截斷(圖2一2)。同時大腦中DSCAM的mRNA水平也由于移碼突變和翻譯提前終止而下降了70%[3’]。綜合以上兩個因素，Dsc“mdel，7突變小鼠是一個亞等效基因突變體，其結(jié)果是DSCAM蛋白的表達(dá)量的下降以及Dscam蛋白結(jié)構(gòu)的改變，因此，可以用來進(jìn)行DSCAM蛋白在體功能的研究。用PCR對小鼠基因型進(jìn)行鑒定(圖2一3)，，結(jié)果顯示野生型(wt)小鼠含有一條17obp的帶(通道l)，Dsean;del，夕突變純合子(Hm)小鼠含有一條 133bp的帶(通道3)
【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：R725.9

【參考文獻(xiàn)】

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1 朱琨;許軼靚;劉江紅;許琪;葉海虹;;唐氏綜合征細(xì)胞黏附分子及其神經(jīng)發(fā)育功能(英文)[J];Neuroscience Bulletin;2011年01期

本文編號：2690242