【摘 要】
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磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol,PI)是细胞膜中含量最少的一种磷脂。虽然含量少,但磷脂酰肌醇是细胞器特性、膜转运和细胞生长的关键决定因素。磷脂酰肌醇4激酶(PI4Ks)是磷脂酰肌醇信号通路的起始和关键分子。PI4Ks磷酸化PI肌醇环的D4位羟基,产生该信号通路中重要的底物—磷脂酰肌醇4-磷酸(PI4P)。在哺乳动物细胞中具有四种PI4K,包括两种Ⅱ型激酶(PI4KIIα和PI
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磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol,PI)是细胞膜中含量最少的一种磷脂。虽然含量少,但磷脂酰肌醇是细胞器特性、膜转运和细胞生长的关键决定因素。磷脂酰肌醇4激酶(PI4Ks)是磷脂酰肌醇信号通路的起始和关键分子。PI4Ks磷酸化PI肌醇环的D4位羟基,产生该信号通路中重要的底物—磷脂酰肌醇4-磷酸(PI4P)。在哺乳动物细胞中具有四种PI4K,包括两种Ⅱ型激酶(PI4KIIα和PI4KIIβ)和两种Ⅲ型激酶(PI4KⅢα和PI4KⅢβ)。本研究关注PI4KⅢβ,在文献中,也使用基因名PI4KB指代。PI4KⅢβ在许多细胞功能和致病过程中起着至关重要的作用。PI4KⅢβ主要位于细胞内的高尔基体和反面高尔基网络结构,参与正常高尔基体的形成和功能,在细胞分裂、维持溶酶体的特性和内质网-高尔基转运中发挥作用,并且介导反面高尔基网络结构(TGN)中囊泡的膜转运。近年来的研究发现PI4KⅢβ参与多种疾病的发生发展,如病毒、细菌感染、肿瘤和疟疾。PI4KⅢβ作为抗病毒治疗的潜在药物靶点的研究受到关注:正义单链RNA病毒劫持宿主PI4KⅢβ,形成富含PI4P的复制细胞器,以便其进行复制。PI4KⅢβ特异性抑制剂的研发正在进行中,并且取得了进展。然而,PI4KⅢβ在机体功能中的所扮演的角色尚不甚明了,并且该酶抑制剂作为抗病毒药物可能带来的毒副作用不明确。我们组前期的研究发现,PI4KⅢβ对VTA区多巴胺神经元兴奋性的调节起关键作用。目前,虽然已有研究发现PI4KⅢβ在大鼠脑中表现出相对较高的表达,但PI4KⅢβ在全脑的不同脑区/核团的详细表达情况还未见报道。本研究通过免疫荧光技术量化检测PI4KⅢβ在小鼠全脑不同脑区的表达情况,以及观察敲除PI4KⅢβ基因对小鼠行为的影响,从整体角度出发探讨PI4KⅢβ在体内的重要性。目的:探究PI4KⅢβ在小鼠全脑中的表达分布情况,以及其在小鼠行为中的重要性。方法:1.使用免疫荧光技术量化PI4KⅢβ在小鼠全脑的表达分布。2.制备PI4KⅢβ-Loxp小鼠,使之与CMV-Cre小鼠杂交,达到在小鼠全身敲除PI4KⅢβ的目的;利用基因鉴定和免疫荧光方法验证PI4KⅢβ的敲除效率。3.利用旷场、高架十字迷宫、悬尾测试、转棒测试、水迷宫等检测小鼠的自发活动、焦虑、抑郁、运动协调能力、记忆能力等行为。结果:1.PI4KⅢβ在小鼠脑中的表达具有选择性脑区分布,不同脑区表达分布丰度不同;PI4KⅢβ在海马、中脑的黑质和中脑腹侧被盖区、杏仁核、丘脑、下丘脑的一些核团有高丰度的表达。2.通过Lox P-Cre系统的基因敲除技术,将PI4KⅢβ-Lox P小鼠与CMV-Cre基因小鼠杂交,得到了杂合PI4KⅢβ+/-小鼠,但尚未得到完全敲除的纯合PI4KⅢβ-/-小鼠。3.旷场测试显示PI4KⅢβ+/-小鼠的自发活动增加,悬尾测试时不动时间减少,但在高架十字测试中无明显变化,运动协调能力和空间记忆能力没有改变。结论:PI4KⅢβ在小鼠脑组织中表达广泛表达但在海马、中脑的黑质和中脑腹侧被盖区、杏仁核、丘脑、下丘脑等表达丰度较高。PI4KⅢβ参与小鼠自发活动及悬尾测试中抗抑郁样行为的调控。
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