【摘 要】
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目的以秀丽线虫为模式动物研究60Co γ射线对神经系统功能的影响,寻找与神经系统功能相关的关键基因,并研究关键基因在电离辐射诱导的神经系统功能障碍中的作用,为临床上寻找防护靶点提供理论依据。方法(1)使用60Co γ射线对秀丽线虫进行一次性全身照射,剂量为75 Gy,剂量率为25 Gy/min。观察照射后秀丽线虫的头部摆动、触碰回避行为、觅食行为以及多巴胺神经元形态的改变。(2)将对照组与照射组样
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目的以秀丽线虫为模式动物研究60Co γ射线对神经系统功能的影响,寻找与神经系统功能相关的关键基因,并研究关键基因在电离辐射诱导的神经系统功能障碍中的作用,为临床上寻找防护靶点提供理论依据。方法(1)使用60Co γ射线对秀丽线虫进行一次性全身照射,剂量为75 Gy,剂量率为25 Gy/min。观察照射后秀丽线虫的头部摆动、触碰回避行为、觅食行为以及多巴胺神经元形态的改变。(2)将对照组与照射组样本进行转录组测序。根据测序结果进行KEGG通路分析和GO功能分析,筛选出与神经系统功能相关的基因并进行RT-qPCR验证。(3)利用RNAi技术敲低目的基因crm-1的表达,观察目的基因crm-1在电离辐射诱导的神经系统功能障碍中的作用。(4)利用RNAi技术验证基因nhr-76与crm-1间的相互作用。结果(1)60Coγ射线诱导秀丽线虫神经系统功能障碍,表现为头部摆动、触碰回避和觅食等行为出现障碍以及多巴胺神经元出现退行性变化。(2)根据RNA-seq结果筛选出1338个差异基因。其中上调基因为638个,下调基因为700个。根据KEGG通路分析以及GO功能分析筛选出crm-1这个与运动神经元密切相关的差异基因,根据PPI分析系统筛选出与crm-1具有高度关联性的基因nhr-76。经RT-qPCR验证,crm-1和nhr-76在γ射线照射后表达水平上升(P<0.05)。(3)下调crm-1基因的表达水平可以改善电离辐射诱导的秀丽线虫头部摆动、触碰回避行为的下降程度,同时crm-1的表达水平受到核受体基因nhr-76的调控。结论本研究发现电离辐射会抑制秀丽线虫头部摆动、触碰回避和觅食等行为以及诱导多巴胺神经元退行性变化,引起神经系统功能障碍。nhr-76和crm-1在γ射线照射后,表达水平较对照组有所上升。下调crm-1基因表达水平可以有效改善电离辐射抑制的头部摆动、触碰回避行为,同时核受体基因nhr-76在基因水平上正调控crm-1。因此,nhr-76/crm-1通路参与电离辐射诱导的秀丽线虫神经系统功能障碍的调控过程。
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