表达Olig1的少突胶质前体细胞中特异性敲除FGF9引起小鼠癫痫发作的机制初步研究

发布时间：2020-05-07 03:26

【摘要】：第一部分:构建一种新型癫痫模型小鼠:表达Olig1的少突胶质前体细胞中特异性敲除FGF9目的:利用Cre-Loxp重组酶系统特异性敲除表达Olig1少突间质前体细胞中的FGF9,建立了一种新的癫痫模型小鼠。方法:(1)使用Cre-Loxp重组酶系统在表达Olig1的少突胶质前体细胞中的特异性敲除FGF9,通过PCR扩增的方法来鉴定小鼠基因型。(2)记录及分析小鼠行为学特征,然后利用脑电图(EEG)监测进一步证实小鼠癫痫发作。结果:(1)利用Cre-Loxp重组酶系统,将Olig1-Cre转基因小鼠与FGF9~(fl/fl)转基因小鼠交配得到FGF9~(fl/+)Olig1-Cre杂合小鼠,然后再与FGF9~(fl/fl)小鼠交配得到FGF9~(fl/fl)Olig1-Cre纯合小鼠,即在表达Olig1的少突胶质前体细胞中特异性敲除FGF9(FGF9~(fl/fl) Olig1-Cre,CKO~(Olig1))。FGF9~(fl/fl)(F/F)为对照鼠。通过PCR和Western Blot分别对CKO~(Olig1)小鼠基因型和蛋白表达量进行验证。(2)对CKO~(Olig1)小鼠进行录像,观察到敲除小鼠出现痫样发作的异常行为。CKO~(Olig1)小鼠脑电图(EEGs)监测到明显异常的癫痫波,而对照小鼠并没有监测到癫痫波。CKO~(Olig1)小鼠首次癫痫发作的时间为出生后16-30天内。同时,CKO~(Olig1)小鼠与同窝对照F/F小鼠相比体重约轻三分之一,两组差异有统计学意义(**P0.01)。结论:通过Cre-Loxp重组酶系统特异性敲除表达Olig1的少突胶质前体细胞中FGF9引起了小鼠癫痫发作,可能FGF9在表达Olig1的少突胶质前体细胞中起到了关键作用。我们建立了一种新的癫痫模型小鼠,为癫痫的研究提供基础条件。第二部分:模型小鼠癫痫发作的机制初步研究目的:利用超高效液相质谱-色谱联用仪、RNA-seq技术等研究敲除小鼠癫痫发作的机制。方法:(1)利用超高效液相质谱-色谱联用仪测小鼠皮层和海马中GABA及Glu浓度,然后利用免疫荧光染色观察小鼠海马区神经递质的表达情况。(2)通过视频录像,观察腹腔注射加巴喷丁药物前后小鼠癫痫发作的次数。(3)利用RNA-seq技术研究CKO~(Olig1)小鼠和F/F小鼠之间的差异表达基因(DEGs),然后利用qRT-PCR技术对所得的DEGs进行验证。结果:(1)利用超高效液相色谱-质谱联用仪测量CKO~(Olig1)小鼠以及同窝对照F/F小鼠皮层和海马中的GABA和Glu的含量。与对照组相比,我们发现CKO~(Olig1)小鼠的GABA浓度明显下降,差异有统计学意义(*P0.05)。免疫荧光染色结果示CKO~(Olig1)小鼠海马CA3区中GABA和VGAT的表达显著降低,而VGLUT1表达变化无明显差异。(2)CKO~(Olig1)小鼠腹腔注射加巴喷丁后能够明显降低癫痫发作次数,前后差异有统计学意义(**P0.01)。(3)利用RNA-seq技术分析了CKO~(Olig1)和同窝对照F/F小鼠海马的基因表达谱,共筛选出150个DEGs,挑选了7个DEGs进行qRT-PCR验证,发现大多数基因的变化趋势与RNA-seq结果相符。其中,G蛋白/腺苷酸环化酶(Adcy,AC)/cAMP信号通路在CKO~(Olig1)小鼠的癫痫发作中发挥作用。结论:初步探索表达Olig1的少突胶质前体细胞中FGF9的缺失激活了G蛋白/AC/cAMP信号通路阻断GABA合成,导致海马GABA和Glu比例失衡,诱发小鼠癫痫。并且证实FGF9在维持GABA的生理水平方面起着关键作用,是一种新的癫痫发生候选基因。
【图文】：

利用Cre-Loxp重组酶系统特异性敲除表达Olig1的少突胶质前体细胞中FGF9Fig.1ConditionalknockoutofFGF9inoligodendrocyteprogenitorcellsexpressingOlig1bytheCre-Loxprecombinasesystem.A:Aschematic

表达Olig1的少突胶质前体细胞中特异性敲除FGF9引起小鼠癫痫发作的机制初步研究

统计7-8月龄的CKOOlig1小鼠及同窝对照F/F小鼠的体重
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R742.1

【参考文献】