秀丽线虫mir-51通过glo-4调控gaba神经突触功能的研究

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1、秀丽线虫miR-51通过GLO-4调控GABA神经突触功能的研究MiR-51regulatesGABAergicsynapticfunctionbyGLO-4inC.elegans作者姓名：范志彬专业名称：药理学指导教师：乔萍副教授学位类别：医学硕士论文答辩日期：2015年5月25日摘要摘要miRNAs是一类内源性的、在物种进化中相当保守的、具有调控功能的非编码RNA，其大小约为20~25个核苷酸。有研究发现，miRNAs在神经系统中尤为富集，与神经系统的很多生理过程密切相关，包括神经分化，轴突生长，突触可塑性。在很多神经系统疾病中可以检测到不同种

2、类miRNAs的异常表达。有研究发现miRNAs与神经突触功能有关，如mir-1对神经肌肉连接的前、后突触的功能起重要调控作用；mir-134存在于海马神经元的突触树突细胞，它能够负调节兴奋性突触传递的突触后区域，控制突触后树突棘的大小等。GABA系统是抑制性神经系统，GABA能神经功能低下与导致记忆力下、精神分裂、癫痫等发病有关。但miRNAs是否参与GABA神经突触功能研究，目前的相关研究仍非常有限。秀丽线虫的神经结构十分简单，易于观察，并且其神经功能相关基因与哺乳动物具有较高的同源性。秀丽线虫包含多种经典的神经递质如乙酰胆碱、γ-氨基丁酸、谷

3、氨酸、多巴胺、5-羟色胺、和神经肽等，它们在神经元中的储存、合成和代谢等过程都与哺乳动物非常相似性。另外，秀丽线虫中大约一半的miRNAs与人类的miRNAs具有序列同源性。因此，秀丽线虫非常适用于研究miRNAs对GABA神经突触功能的的调控机制。本实验组前期研究发现，mir-51能够影响秀丽线虫GABA神经突触功能，以GABA拮抗剂PTZ处理mir-51突变体线虫后，突变体线虫出现PTZ超敏感表型。另外，本实验组通过RT-PCR以及荧光素酶双报告检测确定glo-4为mir-51的一个靶基因。那么，mir-51是否通过其靶基因glo-4参与GAB

4、A神经突触功能的调控过程呢？我们利用绿色荧光蛋白（GFP）荧光标记技术，分别标记野生型N2、mir-51突变体、glo-4突变体和mir-51;glo-4双突变体线虫的GABA神经突触。SNB-1::GFP(juIs1)标记线虫GABA神经突触前膜的突触结合蛋白，实验结果发现mir-51突变导致SNB-1荧光点的密度减少，但是glo-4突变会使这种由mir-51突变引起的SNB-1荧光点密度的减少有所恢复，以上结果表明mir-51通过Glo-4调控GABA神经突触前末端形态发生。UNC-49::GFP(oxIs22)标记线虫的神经突触后膜GABAA

5、受体，荧光点的密度表示GABAA受体在突触后膜上的数量分布，mir-51突变使线虫GABA神经突触后膜上GABAA受体分布数量减少，而glo-4突变会使这种由mir-51突变引起的荧光点密度减少在一定程度上恢复，I摘要表明mir-51通过GLO-4调控GABA神经突触后膜GABAA受体的分布。PUNC-47::GFP(oxIs12)标记线虫的囊泡转运蛋白，反映GABA神经突触轴突的生长情况，mir-51突变、glo-4突变都会影响线虫轴突生长。二者均突变会使这种缺陷加重，表明mir-51不通过GLO-4影响GABA神经轴突的生长。另外，我们通过RT

6、-PCR实验表明mir-51突变不影响snb-1、unc-49、unc-47基因的mRNA表达水平。以上研究表明miR-51通过GLO-4调控GABA神经突触前形态发生和突触后膜上GABAA受体的数量功能。以上研究结果将为mir-51参与调控GABA神经突触的分子机制研究奠定一定的理论基础，并为GABA神经突触相关疾病的治疗提供新的线索。关键词：秀丽线虫；miR-51；glo-4；GABA神经突触II摘要AbstractmiRNAsisaclassofendogenousnon-codingRNAs,withthesizeofabout20to25

7、nucleotides.Theyareoftenconservedamongthespeciesduringevolution.ItisreportedthatmiRNAsareparticularlyenrichedinthenervoussystem,andarecloselyrelatedtomanyphysiologicalprocessesofthenervoussystem,includingneuronaldifferentiation,neuriteoutgrowth,synapticplasticity.Inmanynervous

8、diseases,theabnormalexpressionofdifferenttypesofmiRNAscanbede