论文部分内容阅读
近年来, Nitsch实验室发现了一类新的特异性脑膜蛋白命名为可塑性相关基因(PRGs),研究发现这类蛋白的序列与磷酸磷脂家族(LPPs)酶具有高度同源性,并且结构相似均具有调节生物磷脂的功能。其中可塑性相关蛋白 PRG-1/LPPR4是第一个被命名的,开始表达于胚胎期19天的海马体中,且含有三个可催化溶血磷脂酸(LPA)去磷酸化的胞外区,N-末端和 C-末端都位于胞内区。在进行序列对比和功能性研究时,发现 PRG1/LPPR4在神经瘤细胞系中的过表达会增加胞外 LPA的降解并衰减LPA介导的神经突起回缩,揭示了其在磷脂介导的信号传导中具有重要作用。 NHLBI基因组测序项目研究核苷酸多态性时发现人体 PRG1蛋白氨基酸链的第345位的精氨酸(R)可以被苏氨酸(T)等位替代(小鼠的同源位置在346位)。为了研究这一位点的突变在神经元层面对 PRG1功能的影响,本论文以体外培养的小鼠海马体神经元作为实验模型,使用构建的 PRG1点突变 R346T( PCAGIG-GFP-PRG1/R346T)以及PRG1野生型质粒(PCAGIG-GFP-PRG1 wt)转染PRG1敲除神经细胞,然后用落射荧光显微镜活体连续成像记录细胞摄取胞外荧光 LPA的作用过程,根据加入荧光 LPA前后每个胞体荧光亮度的变化值,统计分析后以判断细胞摄取胞外荧光LPA的差异。 为了排除GFP标签和PRG1/R346T这一插入片段对摄取实验的影响,使用只带 GFP荧光标记和同时带有 GFP标签和 PRG1/R346T点突变的质粒载体(PCAGIG-GFP,PCAGIG-GFP-PRG1/R346T)转染野生型的小鼠海马体神经元做摄取实验,并使用只带GFP标记的空载质粒(PCAGIG-GFP)转染PRG1敲除海马体神经元以进一步排除 GFP对实验的影响,每个实验细胞周围的未转染的神经元作为同组实验的对照组。统计分析结果表明,转染 PRG1野生型的神经细胞摄取胞外 LPA的能力显著高于未转染的PRG1敲除神经细胞(pPRG KO/PRG1-WT VS PRG1 KO/PRG1-R346T=0.002<0.05),而转染了PRG1/R346T质粒的PRG1敲除神经元和未转染的PRG1敲除神经元摄取胞外LPA的能力没有明显差异(pPRG1KO/R346T vsPRG1KO=0.45>0.05)。表明 R346T该点突变可能是PRG1失去协助细胞摄取胞外LPA的能力。为了排除R346T和GFP对这一摄取实验的影响,分别使用 PRG1/R346T和 GFP载体的转染野生型神经元,均与作为对照组的未转染野生型神经元细胞摄取胞外 LPA没有显著差异。( Nwt=55, pWTvs WT/GFP=0.164, pWTvsWT/(GFP-PRG1/R346T)=0.110, pPRG1 KOvsPRG1 KO/GFP=0.36;p>0.05),说明PRG1/R346T片段与GFP标签对细胞摄取实验没有负面影响。 另外,使用了胞吞作用抑制剂(pitstop positive)和激动剂(pitstop negative)处理神经元细胞后,以未经处理的神经元细胞作为对照组,记录细胞摄取胞外荧光 LPA的动态过程。数据处理后,统计分析结果表明,处理和未处理的细胞摄取胞外 LPA的能力并无显著差异(N>20,P抑制剂vs对照=0.18,P激动剂vs对照=0.30),说明细胞摄取胞外LPA并不是通过胞吞机制。 这有利于进一步研究PRG1的功能和生物脂质分子信号,并为与PRG1蛋白相关神经类疾病(如癫痫)新的治疗方案提供了有效理论依据。