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约1/3的癫痫患者治疗困难称为难治性癫痫(RE)。最近有人认为细胞丢失现象、皮质发育障碍和多药耐药基因(MDRs)异常可能是RE的主要机制。这些MDRs基因的表达产物中P-糖蛋白(P-gp)和多药耐药相关蛋白1(MRP1)与RE关系较密切,但MRP1在RE中的确切作用还不完全清楚。因此,本课题利用MRP1转基因癫痫果蝇(bss、eas)研究MRP1在癫痫耐药中的作用。
方法:首先利用EagⅠ和KpnⅠ限制性内切酶双酶切pcDNA-MRP1质粒切下MRP1片断,插入pUAST质粒载体连接成pUAST- MPR1质粒。然后利用显微注射技术和果蝇杂交把构建成功的pUAST-MPR1质粒连同GAL4-elav基因一起,转入bss和eas有癫痫样发作的果蝇突变体,使这些果蝇能表达MRP1,建立MPR1癫痫果蝇模型。
给建立成功,且高表达MRP1的突变体bss;pUAST-MRP1;elav-GAL4(BME)果蝇喂食苯妥英钠(PHT),并以bss;pUAST-MRP1;+、bss;+;elav-GAL4和bss;+;+等不能高表达MRP1的突变体果蝇为对照。然后进行撞击试验,观察果蝇癫痫样发作时间,分析BME对PHT的反应敏感性。同时也进行果蝇卵羽化率试验,观察PHT对果蝇羽化的影响。
结果:经过酶切、连接,最后找到了符合设计的质粒条带,经酶切、PCR及基因测序鉴定,确认pUAST-MRP1质粒构建成功。
经过微注射和杂交,pUAST-MRP1质粒基因和GAL4- elav一起转入了果蝇突变体bss和eas,建立BME和eas;pUAST-MRP1; elav-GAL4(EME)两种果蝇系,经PCR和Western Bloting鉴定,MRP1基因在这两种果蝇中均有表达。这两种果蝇均能诱发出癫痫样发作,说明MRP1转基因癫痫果蝇模型成功建立。
在急、慢性实验中发现,与对照组相比,BME品系果蝇对PHT的敏感性明显下降,而且雌性和雄性果蝇均存在这种关系。在雌性果蝇慢性PHT试验的平均恢复时间(MRTs)“未用药果蝇-用药果蝇”对比各组分别是:观察组(BME)为43.46-44.63,三个对照组为48.62-40.86、48.33-42.04和46.74-40.20。统计计算基因型与PHT疗效两个因素之间交互作用F=3.043,p=0.030,有统计学意义,表明基因型的改变(MRP1表达)对PHT的药效有影响。BME的其他三种试验结果与之类似。
果蝇卵羽化率实验发现,一定浓度的PHT使果蝇卵羽化率降低,但在BME品系(观察组)这种作用比对照组减弱,表明BME用药果蝇卵羽化率相对较高。
结论:构建成功的pUAST-MRP1质粒,配合不同的GAL4系统,可以根据需要驱动MRP1基因在一定时间和特定的部位表达,从而建立的MRP1转基因癫痫果蝇模型BME和EME,适合于研究MRP1对癫痫和抗癫痫药物影响。
MRP1的高表达增加了机体对PHT的耐药性。MRP1对PHT的毒性有一定的保护作用。