斑馬魚Galanin receptor 1a基因的時空表達及其功能研究.pdf

1、甘丙肽，是一個29個氨基酸的神經肽（在人類中是30個氨基酸）。1983年其首次在豬的小腸中分離得到。哺乳動物中，甘丙肽在激素的調節(jié)、神經遞質的釋放、認知功能、攝食行為、腸道蠕動和分泌、神經發(fā)育及抑制癌細胞增殖方面起作用。甘丙肽發(fā)揮作用需要通過甘丙肽受體。已知有三種受體，GalR1、GalR2和GalR3，它們都是G蛋白偶聯受體。每種受體在不同物種間序列相似性很高，但是同物種的各亞型之間相似性很低。三種甘丙肽受體的組織表達與功能也不盡相同

2、。人類的GalR1主要表達在腦部和脊髓中，其在人類的生長、發(fā)育及胰島素、葡萄糖和體內脂肪平衡的調節(jié)方面具有潛在的功能。GalR2在各組織中表達廣泛，其參加的生理功能包括攝食、情緒調節(jié)、記憶過程、傷害感受、細胞生長、神經再生和生長素分泌等。GalR3在下丘腦、中腦和后腦中分布很少，但是在外周組織中表達較為廣泛，其可能參與的生理過程包括情緒調節(jié)、攝食、垂體激素分泌、傷害感受和新陳代謝的調節(jié)。
　　與在哺乳動物中的廣泛研究相比，甘丙肽及

3、其受體在魚類中的研究相對較少。甘丙肽受體在有些魚類中的序列已得到，但是其分布情況和功能還鮮有報道。最近，我們通過對甘丙肽受體基因進化的研究發(fā)現，魚類中缺失GalR3基因，且GalR1有兩種形式（GalR1a和GalR1b）。進一步分析發(fā)現，斑馬魚GalR1a可能代表了在魚類進化中的原始基因。為了探究魚類中GalR1a基因的功能，本文檢測了該基因的在成體中的組織分布與胚胎發(fā)育中的時空表達模式，并對其功能做了初步的研究。研究發(fā)現，GalR1

4、a基因在斑馬魚成魚中特異的表達于腸和腦組織，而斑馬魚 GalR1的另一種亞型GalR1b卻是在各個組織中廣泛的表達，GalR1a的表達特點跟哺乳動物中GalR1的表達模式極為相似；在胚胎發(fā)育時期，GalR1a的表達先降低再升高，呈母源性基因的表達特點，原位雜交的實驗進一步顯示在原腸胚期之前GalR1a的表達為泛表達，而體節(jié)期之后的基因表達卻比較特異，集中在頭部和腹部，進一步的切片原位雜交顯示，GalR1a在腸中表達較顯著，很接近成魚的表

5、達模式。不論是體內實驗還是體外實驗，饑餓皆可誘導GalR1a基因表達水平顯著提高，且當重新喂食后，GalR1a的表達水平迅速的降低到正常的水平，表明饑餓對GalR1a的mRNA水平具有上調作用，這與哺乳動物中的研究結果相一致；相對于低脂喂食，高脂喂食的斑馬魚其GalR1a的表達水平也是顯著升高，同時，在細胞轉染實驗中，脂肪酸（亞油酸）刺激也能顯著提高GalR1a基因的表達，這也與嚙齒類動物中的研究結果相一致。我們的研究結果進一步從功能上

6、證明了斑馬魚中的GalR1a基因是跟哺乳動物的GalR1基因相似，而不是GalR2或者GalR3；另外，在轉染了GalR1a基因的牙鲆鰓細胞中，脂滴形成的數量明顯多于空轉組和未經轉染的細胞中脂滴的形成數量，說明GalR1a參與脂滴累積的調控，其機制還有待于進一步研究。本研究為深入揭示GalR1a的功能及進化奠定了基礎。
　　另外，我們構建了GalR1a-pCS2-TALEN載體，為利用TALEN技術對斑馬魚GalR1a基因進行敲除