类朊蛋白Shadoo缺失影响小鼠神经行为学的研究

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朊病毒疾病是一类神经退行性疾病,曾经肆虐英国的“疯牛病”即是朊病毒疾病中的一种,有研究称食用感染疯牛病的牛肉可能导致人类患上朊病毒疾病,从而引发了与朊病毒疾病和食品安全性相关的研究热潮,朊病毒疾病的研究对于食品安全领域具有重大的意义。目前公认正常型朊蛋白(PrPC)转变为瘙痒型朊蛋白(PrPSC)并在脑中沉积是朊病毒疾病发病的主要原因,但具体的发病机理尚不清楚。当前,科学家认为可能存在未知蛋白“X”在PrPC到PrPSC的转变中起到决定性作用。Shadoo蛋白是朊蛋白家族的最新成员,与PrPC蛋白具有相同的高度保守疏水区域,二者主要表达位置都在神经系统,而且在神经系统中具有重叠的神经保护功能,因此推测Shadoo蛋白是蛋白“X”的候选者。行为是动物对于外界环境或刺激的反应,由神经系统控制。动物正常的行为是其神经系统功能完整性的一种表现,任何行为的异常都可以反映神经系统功能的状况。通过行为学实验,可以研究蛋白的功能,评估动物的神经状态以及分析动物的心理。本文主要研究Shadoo蛋白的缺失对于小鼠行为的影响,分析Shadoo蛋白缺失对于其他蛋白表达的影响,进而找到可能影响小鼠神经行为学发生改变的蛋白。本研究主要分为三个部分:首先通过Sprn敲除小鼠的行为学实验,发现Sprn敲除小鼠的空间学习记忆和运动能力提升,但在神经兴奋状态上不如野生型小鼠活跃;在探索能力和关联性记忆方面与野生型小鼠差异不显著。然后利用PCR(聚合酶链式反应)技术对于Sprn敲除小鼠进行了鉴定,发现所使用的小鼠均为Sprn敲除纯合子;通过Westernblot实验发现在Sprn敲除小鼠的大小脑中均无Shadoo蛋白表达,但是发现在Sprn敲除小鼠大脑中PrPC蛋白的表达量下降,而在其小脑中PrPC蛋白表达水平上调。使用免疫组织化学的方法进一步证明了Sprn敲除小鼠大小脑中并无Shadoo蛋白表达,同时发现Shadoo蛋白主要在大脑海马区和小脑蒲肯野细胞中表达。最后从双向电泳实验分析出共计24种表达量差异在两倍以上的蛋白点,其中3种蛋白表达上调,18种蛋白表达下调,3种蛋白完全不表达。这些蛋白中很有可能存在影响Sprn敲除小鼠神经行为学差异的蛋白,且这类蛋白与Shadoo蛋白存在相关性,这为Shadoo蛋白功能和朊病毒疾病的研究提供了依据。
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