以斑馬魚為模型研究神經(jīng)靶酯酶的功能及其在神經(jīng)退行性疾病發(fā)生中的作用機制.pdf

1、山東大學博士學位論文以斑馬魚為模型研究神經(jīng)靶酯酶的功能及其在神經(jīng)退行性疾病發(fā)生中的作用機制姓名：宋揚申請學位級別：博士專業(yè)：遺傳學指導教師：龔瑤琴王墨林20121110山東大學博士學位論文有效的治療方法，給患者本人及其家庭帶來極大的痛苦和沉重的負擔。NTE基因在果蠅中的同源基因SWS突變時，SWS蛋白的酶活性完全喪失，這種果蠅的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生退行性改變，包括空泡化、膠質(zhì)細胞多層纏繞神經(jīng)元軸突和神經(jīng)元凋亡。Nte完全敲除小鼠在胚胎發(fā)育早期死

2、亡，限制了利用小鼠模型研究NTE對神經(jīng)發(fā)育和維護作用。在后續(xù)的研究中，研究者建立了腦特異性敲除Nte的小鼠模型，結(jié)果證明Nte缺失擾亂了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)磷脂內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)，細胞內(nèi)出現(xiàn)異常累積的網(wǎng)狀結(jié)構和空泡。雖然通過對以上動物模型的研究，NTE功能的重要性已經(jīng)得到一些了解，但是對于NTE在動物發(fā)育過程中的具體功能以及其導致運動神經(jīng)元疾病的具體機制尚不清楚。本研究通過嗎啉代反義核苷酸技術建立了抑制nte表達的斑馬魚模型，發(fā)現(xiàn)抑制hie表達導致了斑馬魚尾

3、彎表型，還出現(xiàn)了其它多個系統(tǒng)的發(fā)育缺陷，并且導致運動神經(jīng)元軸突出現(xiàn)分叉和截短。本研究還發(fā)現(xiàn)Nte的酯酶活性是其生物功能所必需的，并且抑制nte表達導致骨形成蛋白(bonemorphogeneticproteins，BMPs)信號途徑上調(diào)，抑制nte表達導致斑馬魚多系統(tǒng)異常和軸突發(fā)育缺陷可能是通過BMP信號途徑作用的。第一部分抑制rite基因表達影響斑馬魚胚胎正常發(fā)育斑馬魚作為脊椎動物模式生物具有諸多優(yōu)勢，斑馬魚Nte蛋白與人類NTE蛋白

4、的同源性高達73％，本研究以斑馬魚作為動物模型分析NTE的功能以及它在神經(jīng)退行性疾病中的作用機制。1)本研究通過PCR擴增得到的斑馬魚nte基因編碼序列為4026bp，編碼1342個氨基酸。在此基礎上，我們構建了斑馬魚nte基因的真核表達載體pcDNA31A—nte。2)通過RTPCR和實時定量PCR分析，發(fā)現(xiàn)斑馬魚Nte在胚胎發(fā)育早期已經(jīng)有表達，并且在胚胎發(fā)育的整個過程中持續(xù)表達。3)為了研究NTE蛋白的功能，我們采用嗎啉代反義核苷酸