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普威综合症模型Snord116基因敲除小鼠中Ghrelin水平升高的机制研究
作 者: 林大河
导 师: 靳全文;丁凤
学 校: 厦门大学
专 业: 细胞生物学
关键词: PWS Snord116敲除小鼠 Ghrelin 自主神经
分类号: R589.2
类 型: 博士论文
年 份: 2012年
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内容摘要
普威综合症是一种最常见的由遗传因素引起的肥胖症。主要由于父系15号染色体上的q11-13区段的DNA缺失导致的。目前认为Snord116是导致PWS的最关键基因。PWS患者最显著的症状包括过量进食、肥胖及血液ghrelin激素含量高于正常人2-3倍。为了揭示隐藏在PWS症状背后的机制以便更好地帮助患者,我们构建了敲除Snord116的B6小鼠,试图以该敲除鼠为模式动物探寻人类PWS血液ghrelin激素升高的机制,希望将来可以为治疗PWS提供一些理论依据。由于ghrelin能够促进胃蠕动,故我们怀疑Snord116敲除鼠贪食的原因可能与血液中高水平的ghrelin促进了胃排空有空。因此我们首先检测了Snord116敲除鼠与野生型小鼠的胃排空率,发现敲除鼠的胃排空率显著低于野生型小鼠。这说明敲除小鼠的贪食现象并非由于胃排空加快引起的。血液中的ghrelin主要由胃分泌,因此我们分别利用组织的免疫荧光检测了小鼠胃中ghrelin细胞的分布,以及利用RNA原位杂交技术检测了野生型小鼠胃中Snord116的分布情况。我们发现ghrelin细胞分布在小鼠中、后胃的粘膜层中下部;而Snord116仅分布在胃壁环状肌和纵状肌之间。由于ghrelin与Snord116并不共定位于同一个细胞内,这表明Snord116不可能直接影响ghrelin细胞。随后我们比较了两种小鼠胃内ghrelin的mRNA水平及ghrelin的蛋白水平,发现两种小鼠胃内的ghrelin mRNA水平相差不多,但是整胃ghrelin的蛋白水平显著低于野生型小鼠。这向我们暗示了导致敲除小鼠血液ghrelin水平升高的原因可能并非由于敲除小鼠合成了更多的ghrelin蛋白,而是因为胃的ghrelin细胞过量分泌了ghrelin造成的。导致敲除小鼠胃ghrelin细胞过量分泌的可能原因有两方面。一是由于胃ghrelin细胞异常,对胞外正常的促分泌信号过度敏感,从而导致过量分泌;二是胞外存在一个较强的促分泌信号持续刺激胃ghrelin细胞,导致过量分泌,但胃ghrelin细胞本身是正常的。为了区分这两种不同的情况,我们给两种小鼠注射毒蕈碱受体激动剂、α1-肾上腺素能受体拮抗剂、β-肾上腺素能受体激动剂,发现这3种药物均可显著增加野生型和敲除型小鼠的血清Ghrelin水平,并且两种小鼠的增加的幅度没有显著差别,说明敲除小鼠体内Ghrelin细胞本身和野生型小鼠的正常ghrelin细胞对强度一致的胞外信号的反应基本是相同的。因此在敲除鼠中Ghrelin失调的原因并非因为Ghrelin细胞存在异常,而更有可能是由于敲除鼠体内对Ghrelin细胞的信号刺激过强导致的。
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全文目录
摘要 10-12 Abstract 12-14 第1章 前言 14-36 1.1 Prader willi综合症 14-16 1.2 Snord116基因敲除小鼠模型 16-21 1.2.1 构建Snord116基因敲除小鼠 16-18 1.2.2 Snord116敲除鼠的表型与PWS患者有众多相似之处 18-21 1.3 Ghrelin的结构、功能和调节机制 21-31 1.3.1 Ghrelin的发现过程 21 1.3.2 Ghrelin的结构 21-23 1.3.3 Ghrelin受体(GHS-R) 23 1.3.4 Ghrelin辛酰基转移酶(GOAT) 23-24 1.3.5 Ghrelin的分布和调节 24-26 1.3.6 Ghrelin影响GH的分泌 26-27 1.3.7 Ghrelin可以调节食欲 27-28 1.3.8 Ghrelin影响学习和记忆 28 1.3.9 与Ghrelin有关的药物 28-30 1.3.10 Ghrelin的其他功能 30 1.3.11 Ghrelin与PWS的联系 30-31 1.4 调节胃的神经系统 31-34 1.4.1 胃肠的内在神经系统对消化器官活动的调节 32 1.4.2 消化管的内分泌细胞 32-33 1.4.3 自主神经对胃的运动和分泌的影响 33 1.4.4 自主神经对胃Ghrelin分泌的影响 33-34 1.5 本课题研究的目的、意义及内容 34-36 第2章 实验材料与方法 36-70 2.1 实验用菌株、小鼠品系、软件及主要质粒 36 2.2 主要试剂、酶及试剂盒 36-39 2.3 主要仪器 39-41 2.4 常用培养基和缓冲液配方 41-49 2.4.1 分子克隆用试剂及配方 41-43 2.4.2 组织免疫荧光相关试剂及配方 43-44 2.4.3 原位杂交试剂及配方 44-47 2.4.4 生化实验用试剂配方 47-48 2.4.5 药理学实验相关药品配制 48-49 2.5 实验方法 49-70 2.5.1 分子克隆一般方法 49-56 2.5.2 实时定量PCR(Realtime-PCR,RT-PCR) 56-57 2.5.3 酸萃取小鼠整胃ghrelin 57 2.5.4 SDS-PAGE蛋白电泳 57-58 2.5.5 免疫印记实验(Western blot) 58 2.5.6 组织的切片HE染色及免疫荧光染色 58-61 2.5.7 RNA原位杂交方法 61-65 2.5.8 药理学实验 65-68 2.5.9 统计学方差计算方法 68 2.5.10 Ghrelin含量标准曲线的绘制 68-70 第3章 结果与分析 70-85 3.1 Snord116敲除小鼠胃排空率下降 70-71 3.2 Snord116敲除鼠血液中ghrelin水平升高的机制 71-82 3.2.1 Snord116敲除鼠血液中ghrelin水平较高并非由胃过量合成ghrelin导致 71-75 3.2.2 Snord116敲除鼠血液中ghrelin水平较高是由于其胃过量分泌ghrelin导致的 75-82 3.3 探索Snord116敲除小鼠ghrelin过量分泌的分子机制 82-85 第4章 讨论与展望 85-90 4.1 总结 85 4.2 促使Snord116敲除鼠胃过量分泌的可能信号来源 85-87 4.3 Snord116通过调控胃自主神经系统来调节胃平滑肌的运动 87 4.4 Snord116敲除鼠胃感受机械拉伸可能存在障碍 87-88 4.5 Snord116敲除鼠血液中高水平的ghrelin与贪食的关系 88 4.6 Snord116敲除鼠血液ghrelin升高可能的分子机制 88-90 第5章 参考文献 90-98 致谢 98
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中图分类: > 医药、卫生 > 内科学 > 内分泌腺疾病及代谢病 > 代谢病 > 脂肪代谢障碍
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