斑馬魚(yú)Galanin receptor 1a基因的時(shí)空表達(dá)及其功能研究.pdf

1、甘丙肽，是一個(gè)29個(gè)氨基酸的神經(jīng)肽（在人類中是30個(gè)氨基酸）。1983年其首次在豬的小腸中分離得到。哺乳動(dòng)物中，甘丙肽在激素的調(diào)節(jié)、神經(jīng)遞質(zhì)的釋放、認(rèn)知功能、攝食行為、腸道蠕動(dòng)和分泌、神經(jīng)發(fā)育及抑制癌細(xì)胞增殖方面起作用。甘丙肽發(fā)揮作用需要通過(guò)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(lián)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(dá)與功能也不盡相同

2、。人類的GalR1主要表達(dá)在腦部和脊髓中，其在人類的生長(zhǎng)、發(fā)育及胰島素、葡萄糖和體內(nèi)脂肪平衡的調(diào)節(jié)方面具有潛在的功能。GalR2在各組織中表達(dá)廣泛，其參加的生理功能包括攝食、情緒調(diào)節(jié)、記憶過(guò)程、傷害感受、細(xì)胞生長(zhǎng)、神經(jīng)再生和生長(zhǎng)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(dá)較為廣泛，其可能參與的生理過(guò)程包括情緒調(diào)節(jié)、攝食、垂體激素分泌、傷害感受和新陳代謝的調(diào)節(jié)。
　　與在哺乳動(dòng)物中的廣泛研究相比，甘丙肽及

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

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

5、達(dá)模式。不論是體內(nèi)實(shí)驗(yàn)還是體外實(shí)驗(yàn)，饑餓皆可誘導(dǎo)GalR1a基因表達(dá)水平顯著提高，且當(dāng)重新喂食后，GalR1a的表達(dá)水平迅速的降低到正常的水平，表明饑餓對(duì)GalR1a的mRNA水平具有上調(diào)作用，這與哺乳動(dòng)物中的研究結(jié)果相一致；相對(duì)于低脂喂食，高脂喂食的斑馬魚(yú)其GalR1a的表達(dá)水平也是顯著升高，同時(shí)，在細(xì)胞轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)中，脂肪酸（亞油酸）刺激也能顯著提高GalR1a基因的表達(dá)，這也與嚙齒類動(dòng)物中的研究結(jié)果相一致。我們的研究結(jié)果進(jìn)一步從功能上

6、證明了斑馬魚(yú)中的GalR1a基因是跟哺乳動(dòng)物的GalR1基因相似，而不是GalR2或者GalR3；另外，在轉(zhuǎn)染了GalR1a基因的牙鲆鰓細(xì)胞中，脂滴形成的數(shù)量明顯多于空轉(zhuǎn)組和未經(jīng)轉(zhuǎn)染的細(xì)胞中脂滴的形成數(shù)量，說(shuō)明GalR1a參與脂滴累積的調(diào)控，其機(jī)制還有待于進(jìn)一步研究。本研究為深入揭示GalR1a的功能及進(jìn)化奠定了基礎(chǔ)。
　　另外，我們構(gòu)建了GalR1a-pCS2-TALEN載體，為利用TALEN技術(shù)對(duì)斑馬魚(yú)GalR1a基因進(jìn)行敲除