BRD9在小鼠脑内的分布及其在癫痫中的作用

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目的:探讨BRD9在小鼠脑内的分布及其在戊四氮(PTZ)所致小鼠癫痫中的作用。方法:8周龄雄性C57BL6/J小鼠(22±2 g),根据随机数字表法进行分组,1)动物分组:为了观察BRD9在癫痫小鼠脑内的表达改变,小鼠分为生理盐水对照组(NS)、PTZ模型组(PTZ);为了确定BRD9在癫痫模型小鼠中的作用,小鼠分为溶媒+生理盐水对照组(DMSO+NS)、溶媒+PTZ模型组(DMSO+PTZ)、梯度浓度BRD9抑制剂I-BRD9+PTZ组(10 mg/kg I-BRD9+PTZ、15 mg/kg IBRD9+PTZ、20 mg/kg I-BRD9+PTZ);为了进一步确定海马BRD9在小鼠癫痫中的作用,小鼠分为空白病毒+生理盐水组(GFP+NS)、空白病毒+PTZ组(GFP+PTZ)、BRD9慢病毒敲低+PTZ组(BRD9 sh RNA+PTZ);2)癫痫小鼠模型的建立:小鼠单次腹腔注射45 mg/kg PTZ,建立癫痫模型;3)BRD9抑制剂I-BRD9干预:小鼠每天单次腹腔注射BRD9抑制剂I-BRD9(10 mg/kg、15 mg/kg、20 mg/kg),连续10天,第10天注射I-BRD9后1小时,小鼠腹腔注射PTZ,立即按照Racine评分量表进行癫痫评分;4)BRD9sh RNA注射:通过脑立体定位技术向小鼠海马注射携带GFP标记的BRD9敲低基因的慢病毒载体,动物恢复3周后,小鼠腹腔注射PTZ,立即按照Racine评分量表进行癫痫评分;5)行为学检测:通过旷场实验检测小鼠的活动度,通过新旧位置实验评估小鼠的认知功能;6)采用免疫荧光检测小鼠海马BRD9的表达;采用荧光双标实验检测BRD9与Neu N、IBA1、GFAP、GAD67、CAMKⅡ的共表达;采用Real time-PCR检测海马BRD9、c-fos、Arc、fos-B、NPAS4、egr-1、BDNF m RNA的表达;采用免疫组化检测海马BRD9、c-fos、fos-B的表达;采用Western Blot检测海马fos-B蛋白的表达。结果:1)BRD9在小鼠全脑均有表达,包括与癫痫发作密切相关的脑区如海马;2)BRD9主要定位于神经元;3)BRD9在兴奋性神经元和抑制性神经元均有表达;4)与NS组小鼠相比,PTZ组小鼠海马BRD9 m RNA表达显著上调(P=0.002);5)与DMSO+PTZ组相比,15 mg/kg I-BRD9+PTZ组小鼠癫痫发作潜伏期明显延长(P<0.001),癫痫易感性评分明显降低(P<0.001),癫痫发作等级明显降低(P<0.001);6)与DMSO组相比,IBRD9组小鼠旷场实验总活动路程无明显改变(P=0.505);与DMSO组相比,I-BRD9组小鼠新位置识别指数无明显改变(P=0.614);7)与DMSO+PTZ组相比,I-BRD9+PTZ组小鼠海马BRD9 m RNA的表达无显著性改变(P>0.05);8)与GFP+PTZ组小鼠相比,BRD9 sh RNA+PTZ组小鼠癫痫发作潜伏期明显延长(P=0.024),癫痫易感性评分明显降低(P=0.040),癫痫发作等级明显降低(P=0.032);9)在旷场实验中,与GFP组小鼠相比,BRD9 sh RNA组小鼠总活动路程无明显改变(P=0.101);在新位置识别实验中,与GFP组小鼠相比,BRD9 sh RNA组小鼠新位置识别指数无明显改变(P=0.722);10)与GFP+PTZ组小鼠相比,BRD9 sh RNA+PTZ组小鼠海马BRD9 m RNA的表达明显下调(P=0.008);11)与DMSO+NS组小鼠相比,DMSO+PTZ组小鼠海马即早基因m RNA(c-fos、Arc、fos-B、NPAS4、egr-1、BDNF)表达水平明显增高(P<0.05),fos-B蛋白表达增高(P<0.001),而BRD9抑制剂I-BRD9干预可以显著下调即早基因的表达(P<0.05);12)与GFP+PTZ组小鼠相比,BRD9 sh RNA+PTZ组小鼠海马即早基因m RNA(c-fos、Arc、fos-B、NPAS4、egr-1、BDNF)表达水平显著下调(P<0.05)。结论:BRD9在小鼠全脑内均有分布,且主要定位于神经元;采用药理学或者病毒工具阻断BRD9都可以产生抗癫痫的作用,其机制可能与抑制神经元的过度兴奋有关。
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