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目的探究岛叶催产素对SCN1A基因敲除杂合子小鼠社会交往行为的作用及机制,以期为自闭症相关疾病的临床诊治提供新的动物实验的依据。方法1.使用DNA基因鉴定技术对F1代小鼠进行基因分型。2.使用小鼠三箱交互试验及旷场试验,验证SCN1A KO杂合子小鼠是否存在社会交往障碍及焦虑样行为。3.实验动物依据拟注射的不同的药物,对SCN1A KO杂合子和其同窝野生型小鼠(WT)随机化分组:生理盐水(NS)同窝野生型组(WT);NS SCN1A+/-KO组(KO);催产素SCN1A+/-KO组(O);催产素+巴氯芬SCN1A+/-KO组(O+B);催产素+CGP35348SCN1A+/-KO组(O+C)、巴氯芬SCN1A+/-KO组(B);CGP35348SCN1A+/-KO组(C),每组10只。药物剂量为,催产素:10mg/kg,巴氯芬:2mg/kg,CGP35348:100mg/kg。实验用的所有药物,全都使用无菌的生理盐水稀释后使用。腹腔注射的稀释后药物溶液的总剂量为2ml每千克体重。NS组中,仅在腹腔注射2ml每千克体重的NS。所有小鼠从出生后22天到出生后24天,连续腹腔注射3天。行为学相关的实验是在相应的药物注射完成1-2小时之后进行。行为学实验在晚上8:00-12:00之间进行。4.使用小鼠脑源性神经营养因子(BDNF)酶联免疫吸附试验测定试剂盒检测小鼠血浆脑源性神经营养因子浓度。5.使用尼氏染色液(Nissl stain,焦油紫法)试剂盒,制备岛叶脑片。显微镜下观察岛叶皮层的神经细胞数量以及形态。6.采用免疫荧光技术,以及蛋白质免疫印迹(Western-blot)技术。分别检测岛叶,以及海马的催产素受体(OR)蛋白,γ-氨基丁酸B型(GABAb)受体蛋白,CREB、p-CREB的蛋白表达情况。结果1.通过DNA基因鉴定获得了SCN1A+/-KO小鼠及其同窝野生型(WT)小鼠。2.在三箱交互实验中,SCN1A+/-KO小鼠没有新奇偏好(80.85±45.12s VS 81.08±60.28s,p=0.703),而其同窝野生型小鼠具有新奇偏好(117.74±30.12 s VS 79.36±54,23 s,p=0.031)。SCN1A+/-KO小鼠在两只小鼠区域总的时间比起同窝野生型小鼠减少(253.1±23.32 s VS 344.6±19.52 s,p=0.010)。表现出社会交往时间缩短。SCN1A+/-KO小鼠舔舐梳理毛(selfgrooming)的总次数比起同窝野生型小鼠增多(269.9±24.84 VS 104.7±9.86,p=0.001),表现出刻板样动作增多。在旷场实验中,SCN1A+/-KO小鼠在中间区域的时间比其同窝野生型小鼠减少(36.33±8.47 s VS 104.8±21.06 s,p=0.010)。SCN1A+/-KO小鼠站立(竖起)的总次数增多(60.8±12.7次VS 23.7±8.4次,p=0.034),表现出焦虑样行为。SCN1A+/-KO小鼠总的运动距离比其同窝野生型小鼠减少(2294±184.1 cm VS 4322±797.2 cm,p=0.042),表现出其运动探索能力的减弱。3.进行药物干预后,在三箱交互实验中,催产素组SCN1A+/-KO小鼠、催产素+巴氯芬组SCN1A+/-KO小鼠、催产素+CGP35348组SCN1A+/-KO小鼠、巴氯芬组SCN1A+/-KO小鼠在陌生小鼠区域(stranger 2)的时间比在相对熟悉小鼠区域(stranger 1)的时间增多,表现出新奇偏好。CGP35348组SCN1A+/-KO小鼠在陌生小鼠区域(stranger 2)的时间没有比在相对熟悉小鼠区域(stranger 1)的时间多,表明新奇偏好没有得到改善。催产素组SCN1A+/-KO小鼠、催产素+巴氯芬组SCN1A+/-KO小鼠、巴氯芬组SCN1A+/-KO小鼠在两只小鼠区域总的时间比生理盐水组增多,表明其社会交往障碍得到改善,催产素+巴氯芬组比巴氯芬组的时间增多有统计学差异,表明其具有协同作用。CGP35348+催产素组SCN1A+/-KO小鼠与生理盐水组相比,时间减少,但差异无统计学意义。催产素组SCN1A+/-KO小鼠、催产素+巴氯芬组SCN1A+/-KO小鼠、催产素+CGP35348组SCN1A+/-KO小鼠、巴氯芬组SCN1A+/-KO小鼠、CGP35348组SCN1A+/-KO小鼠舔舐梳理毛(self-grooming)的总次数均比生理盐水组减少,表现出其刻板重复样动作的减少。催产素组与催产素+巴氯芬组SCN1A+/-KO小鼠相比,舔舐梳理毛的次数增加,但差异没有统计学意义。4.在旷场实验中,催产素组SCN1A+/-KO小鼠、催产素+巴氯芬组SCN1A+/-KO小鼠、巴氯芬组SCN1A+/-KO小鼠在中间区域的时间比生理盐水组增多,表明其焦虑样行为的改善。催产素+巴氯芬组在中间区域的时间比催产素组SCN1A+/-KO小鼠增加,p=0.041。两种药物的联合表现出协同的作用。CGP35348组SCN1A+/-KO小鼠在中间区域的时间比生理盐水组增多,但差异没有统计学意义,表明CGP35348没有显示出抗焦虑样作用。催产素组SCN1A+/-KO小鼠、催产素+CGP35348组SCN1A+/-KO小鼠、CGP35348组SCN1A+/-KO小鼠总的运动距离比生理盐水组SCN1A+/-KO小鼠增多,催产素+CGP35348组比CGP35348组的运动距离增加,显示出催产素和CGP35348都促进了小鼠的运动。催产素+巴氯芬SCN1A+/-KO小鼠、巴氯芬组SCN1A+/-KO小鼠没有比生理盐水组SCN1A+/-KO小鼠的运动距离增加,表明巴氯芬减弱了SCN1A+/-KO小鼠的运动。催产素组SCN1A+/-KO小鼠、催产素+巴氯芬组SCN1A+/-KO小鼠、巴氯芬组SCN1A+/-KO小鼠站立(竖起)的次数比生理盐水组减少,催产素+巴氯芬组与催产素组SCN1A+/-KO小鼠相比,虽然站立(竖起)次数减少,但差异无统计学意义。表明催产素和巴氯芬具有抗焦虑样作用。而催产素+CGP35348组SCN1A+/-KO小鼠及CGP35348组SCN1A+/-KO小鼠,其站立(竖起)的总次数并没有比生理盐水组减少,焦虑样行为没有得到改善。5.生理盐水组同窝野生型小鼠、催产素组SCN1A+/-KO小鼠、催产素+巴氯芬组SCN1A+/-KO小鼠、巴氯芬组SCN1A+/-KO小鼠血浆脑源性神经营养因子浓度比生盐水组SCN1A+/-KO小鼠的浓度低。催产素+巴氯芬组SCN1A+/-KO小鼠比催产素组SCN1A+/-KO小鼠血浆脑源性神经营养因子的浓度低,p=0.014。显示催产素和巴氯芬都能导致SCN1A+/-KO小鼠血浆脑源性神经营养因子浓度降低,两者联合使用具有协同作用。催产素+CGP35348组以及CGP35348组浓度比生盐水组SCN1A+/-KO小鼠的浓度增高。结果显示出CGP35348能导致SCN1A+/-KO小鼠血浆脑源性神经营养因子浓度增高。6.SCN1A+/-KO小鼠与其同窝野生型小鼠相比,岛叶AI区神经元数量减少。催产素和巴氯芬干预后,其神经细胞数目增加。7.SCN1A+/-KO小鼠与其同窝野生型小鼠相比,岛叶和海马催产素受体蛋白数量及GABAb受体蛋白表达量减少;给予受体激动剂干预后,受体蛋白表达量增加,给予受体抑制剂干预后,受体蛋白表达量减少。免疫荧光定位显示催产素受体和GABAb受体均为细胞膜蛋白受体。8.SCN1A+/-KO小鼠与其同窝野生型小鼠相比,岛叶和海马CREB蛋白表达量及p-CREB蛋白表达量均增加。但催产素、巴氯芬、CGP35348干预后,SCN1A+/-KO小鼠岛叶和海马的CREB蛋白表达量并未增加,但SCN1A+/-KO小鼠岛叶和海马的p-CREB蛋白表达量增加。免疫荧光密度也表现出与蛋白质免疫印迹实验结果相同的趋势。结论1.SCN1A+/-KO小鼠表现出社会交往障碍和焦虑样行为。2.催产素可以改善SCN1A+/-KO小鼠的社会交往障碍及焦虑样行为,和巴氯芬联合使用具有协同作用。岛叶和海马一样,参与了自闭症的病理生理学过程。3.催产素、巴氯芬及CGP35348可能通过G蛋白偶联受体,调节CREB及其磷酸化而发挥生物学效应。