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目的:p53是肿瘤抑制基因,其编码蛋白是一种转录因子,可调控DNA损伤和修复,维持基因组的稳定,又被称为“基因组卫士”。近年来,越来越多的研究表明,p53与神经系统疾病息息相关,例如,孤独症患儿中,额叶和小脑皮质神经元中的p53水平升高,而p53基因敲除(Knockout,KO)小鼠表现出孤独症样行为。体外培养神经细胞的研究表明,p53是神经细胞生长和轴突再生所必需的。但是,整体动物敲除p53对神经元的形态和功能有何影响尚不清楚。本实验室前期研究表明,p53KO小鼠触须敏感性降低,但机制不明。由于小鼠触须的中枢投射区域是桶状皮层。因此,本研究利用p53KO小鼠,对其桶状皮层V层锥体神经元(L5PCs)形态和电生理特性进行研究,观察p53缺失对神经元形态和功能的影响,以期为p53相关神经系统疾病的治疗提供新的方向和靶点。方法:本实验采用幼年(20-22天)雄性p53KO小鼠及野生型(Wild-type,WT)小鼠(均为C57BL/6)。制备急性大脑冠状切片(300?m),电极内液中加入Neurobiotin(1%),通过全细胞膜片钳技术对L5PCs,包括厚簇(L5 thick tuft,TT)和薄簇(L5 slender tuft,ST)神经元,进行主动膜特性(静息膜电位、膜电容、输入电阻)和被动膜特性(动作电位阈值、振幅、半宽度,基电流,I_h及Sag等)记录,比较两种基因型小鼠神经元电生理特性。全细胞封接后至少持续25 min以上,使neurobiotin能完全渗入到神经细胞中。电生理记录结束后用4%PFA固定脑片,于次日上午放入二抗罗丹明孵育,晚上进行封片,随后在共聚焦显微镜下成像,比较两种基因型小鼠神经元形态学特性(树突干的长度,树突簇的高度、宽度,胞体的大小,标准化胞体距皮层的深度)。结果:(1)p53KO小鼠桶状皮层L5TT和L5ST神经元的大体形态学特征,包括树突簇高度、树突簇宽度、树突干长度、胞体大小、标准化胞体距皮层的深度与WT小鼠相比均无显著性差异。(2)p53KO小鼠L5ST神经元树突棘密度与WT小鼠无显著差异,但树突棘成熟度比例比WT小鼠低。(3)p53KO小鼠L5TT神经元树突棘密度与WT小鼠相比,显著减少,但树突棘成熟度比例无显著差异。(4)与WT小鼠相比,p53KO小鼠L5ST神经元基电流增大、动作电位(AP)振幅减小、I_h振幅减小。(5)与WT小鼠相比,p53KO小鼠L5TT神经元自发性兴奋性突触后电流(sEPSC)频率减少、振幅下降,AP半宽度减少;L5ST神经元sEPSC频率和振幅无显著差异。结论:综上所述,本研究证实p53缺失对小鼠桶状皮层L5PCs神经元形态学特征和电生理特性具有重要的影响,这些结果可为p53异常相关疾病提供理论基础。