几项研究相关synaptosomal-associated蛋白表达降低25 kDa (SNAP-25)与精神分裂症,然而对其在疾病中的作用。摘要前脑glutamatergic特异性神经元SNAP-25基因敲除小鼠模型构建和研究探索可能SNAP-25在精神分裂症发病的作用。我们表明,SNAP-25条件敲除小鼠(cKO)表现出典型的精神分裂的表现型。显著提高细胞外谷氨酸水平检测大脑皮层的小鼠模型。与ctrl相比,SNAP-25大幅减少约60%在细胞质和细胞膜分数cko的大脑皮层,而另两个核心成员网罗复杂:Syntaxin-1(~ 80%)增加和Vamp2(~ 96%)增加细胞膜部分显著增加。利鲁唑、谷氨酸释放抑制剂显著减弱运动多动症赤字cKO老鼠。我们的研究结果提供
精神分裂症(深圳),一个复杂的精神障碍,影响了世界上近1%的普通人群(
在大脑中,在glutamatergic终端SNAP-25蛋白大量表达,而相对较低的蛋白检测在gaba ergic终端(
在过去的几十年里,一些小鼠模型已经建立阐明SNAP-25的生理作用
考虑到大脑皮层和海马的关键与深圳相关的大脑区域,brain-specific SNAP-25基因敲除小鼠最适合探索SNAP-25和深圳之间的关系。此外,SNAP-25高度表达在神经元和内分泌细胞,所以brain-targeted SNAP-25修改能够排除干扰信号从周围的系统。在这项研究中,我们设计了一个brain-specific SNAP-25基因敲除小鼠,通过行为表现型,分子检测和药物治疗在这个模型中,探讨SNAP-25的可能致病的作用在深圳。
老鼠维持在一个特定的无菌(SPF)设施在12 h光/暗周期。所有动物协议机构批准的动物保健和使用委员会在上海生物模型研究中心(2015 - 0005)。老鼠与二氧化碳的实验完成时牺牲了。
SCR012 ES细胞的基因组DNA分离129 s6 / SvEv鼠标应变是用来放大SNAP-25同源片段。目标的策略是在鼠标SNAP-25基因的外显子4侧面有两个loxP磁带。嵌合体小鼠由注入recombination-positive ES细胞胚泡,backcrossed C57BL / 6 j小鼠。SNAP-25
细胞胞质或膜蛋白溶菌产物小鼠大脑组织准备使用Mem-PER +膜蛋白提取工具包(热科学,89842)。然后,溶解产物分离与特定的抗体通过sds - page和探索:SNAP-25 (Abcam ab66066) SNAP-23 (Abcam ab3340),突触融合蛋白(圣克鲁斯,sc - 12736), Vamp2 (Abcam ab6276) Munc-18 (SYSY, 116002), Phospho-Synaptotagmin(研发系统,PPS085),
大脑矢状部分(15
行为表现型进行age-paired成年雄性老鼠(8到12周cKO和Ctrl同窝出生的)。在测试之前,老鼠习惯测试2 h的余地。
打开字段是一个广场舞台42(40××30厘米)。8厘米宽沿墙细长的区域被定义为“外围区,大约66%的面积。我们把鼠标中间的盒子,使它能够自由移动了15分钟,和一个红外跟踪系统(美国科学,朱利安)借用记录运动。
声惊吓反射起动包和惊吓反射5软件系统(地中海Associates Inc .圣奥尔本斯VT)被用来评估前脉冲抑制(PPI)。测试开始将鼠标放置在室的汽缸适应5分钟。剩余的测试包括两个街区的试验。65分贝的背景声音是整个会话。二十试验的第一块由20和105分贝声音女士担任惊吓刺激和面对不同intertrial间隔(10 ~ 30年代)。第二块包括50个试验中,有5个不同的试验类型:惊吓,或10 ms前脉冲声音在70,75,80,85 dB出现惊吓刺激前50微秒。试验类型提出了以随机的顺序与intertrial区间范围从10到30年代。PPI的惊吓反应百分比计算如下公式:[1−(惊吓反应前脉冲+惊吓/惊吓反应只惊吓)]×100。
如前所述(进行测试 设备是一个白色的木板(25×25厘米)和16个等间距的洞。低下头的数量被KS记录汽车在30分钟内红外监控系统。
鸟巢建筑如前所述[执行测试 装置用于被动回避任务由航天飞机舱室,一个漆黑的冲击发电机和其他照明隔间。在收购试验(2天),鼠标被允许自由地探索装置5分钟。它会遇到电击(0.5 mA, 2 s持续时间)内一旦黑室的所有四个爪子。第三天的审判,鼠标定位在明亮的隔间。其延迟进入暗舱(分步延迟)自动记录。
大脑皮层和海马组织被隔绝的大脑
高效液相色谱法分析在复旦大学医学神经生物学国家重点实验室(如前所述)(
氯氮平与LY354740从Sigma-Aldrich购买(圣路易斯,密苏里州,美国),和拉莫三嗪是葛兰素史克公司的产品(英国米德尔塞克斯布伦特福德)。股票的解决方案,氯氮平盐酸溶解在0.1和缓冲与氢氧化钠来实现最终的pH值6.5 - -7.5。利鲁唑是悬浮在10
根据之前使用药物的剂量选择剂量在鼠标行为研究
结果显示为均值±SEM。学生的
我们生成了应变SNAP-25 SNAP-25-floxed老鼠
确定SNAP-25 cKO老鼠占领行为障碍,我们接受这些动物行为测试的电池。首先,在开放田地测试,cKO老鼠表现出显著的增加运动(3.326±0.160和5.879±0.334英寸/秒, 对于社会行为的判断,首先,我们使用社交回避冲突测试探针动物自愿发起社会互动。当面对一个不熟悉的伙伴,ctrl倾向于花更多的时间相互作用的社会,但cko显示强烈的厌恶反应,花更少的时间接近陌生人(图 交配和护理的考验SNAP-25 cKO雌性与雄性C57BL / 6 J(交叉)。
确定cko是否具有赤字在hippocampus-dependent学习和记忆过程中,我们受到老鼠的分步被动回避的任务。在为期三天的实验中,比ctrl cko更快踏入darker-shock室。受到电击后,分步cko更有统计上显著的延迟与ctrl相比,这表明cko的学习和记忆受损(图
基因型
总对
怀孕的女性
出生的幼崽
均值±扫描电镜
生存的幼崽
均值±扫描电镜
Ctrl
10
9
57
5.70±0.76
57
5.70±0.76
cKO
10
4
25
2.50±1.05
13
1.30±0.87
我们测量的内容在大脑皮层和海马谷氨酸两只老鼠群体相结合 皮层谷氨酸水平的升高SNAP-25 cKO老鼠。(一)谷氨酸的浓度( 随后,利用微管蛋白和钠/钾atp酶作为加载控制,分别时,我们检查了所有三个陷阱成员的表达水平在细胞质和细胞膜的一部分大脑皮层。与ctrl相比,SNAP-25大幅减少约60%在细胞质和细胞膜cko的分数,而另两个核心成员网罗复杂:Syntaxin-1(~ 80%)增加和Vamp2(~ 96%)增加显著增加细胞膜部分(图所示 SNARE-related蛋白质的表达模式的改变。代表免疫印迹(左)和蛋白质的光密度分析(右)胞质膜(a)和(b和c)分数准备从老鼠大脑皮层(
抗精神病药物氯氮平(非典型精神分裂症药物)、拉莫三嗪(广谱抗癫痫药物),LY354740 (metabotropic谷氨酸2/3受体激动剂)和利鲁唑(谷氨酸释放抑制剂)选择检查他们对运动的影响多动和刻板印象的行为cKO的老鼠。与控制相比,LY354740治疗没有检测到对所有四个测试指数的影响,而拉莫三嗪可以减少cko的刻板印象运动。氯氮平或管理利鲁唑能够显著减弱多动症和刻板印象的运动SNAP-25 cKO老鼠(图 抗精神病药物可以减弱运动多动症赤字cKO老鼠。总结的总距离(a)、活动速度(b),基本(c)和开放田地的刻板印象(d)运动测试。
SNAP-25参与突触囊泡是一个关键的分子对接和神经递质释放。符合其核心作用在神经功能,人们认为SNAP-25有关人类神经系统症状,尤其是深圳。在这项研究中,我们明确删除SNAP-25基因在前脑神经元glutamatergic Cre / LoxP策略的使用。表型观察到在这个模型适合SZ-like行为,其中包括阳性症状(如hyperlocomotion和减少PPI),阴性症状(降低动机和社会技能受损)和内存赤字。我们的研究结果提供
众所周知,在药物治疗神经递质释放SNAP-25起着关键的作用。先前的研究提供了证据,肉毒毒素A型肉毒毒素/ A)可能会阻止突触囊泡neuroexocytosis SNAP-25蛋白水解乳沟,表明SNAP-25-deficiency可能抑制神经递质释放
因此,新兴的问题是没有SNAP-25如何增强突触胞外分泌。调查这一现象的内在机理,我们发现三个分子的表达水平,在功能上与SNAP-25密切相关。这些都是(1)SNAP-23, SNAP-25最近的同族体,可能会替换SNAP-25调节突触囊泡融合(
此外,我们评估了常用抗精神病药物对运动过度活跃和刻板印象的行为cKO的老鼠。非典型抗精神病药物氯氮平可以绑定到受体的5 -羟色胺,多巴胺,glutamatergic系统。多目标的行动有氯氮平的一个最有效的抗精神病药物。因此考虑深圳的“黄金标准”治疗(
glutamatergic机制的参与深圳多年一直猜测。SZ-relative异常记录在小鼠突变突触后成分glutamatergic传播,如NMDAR [
本研究表明,前脑glutamatergic特异性神经元SNAP-25 cKO导致典型SZ-like表型。SNAP-25不足可能会导致增强钙流入和夸大glutamatergic释放,可能导致细胞外谷氨酸水平升高。利鲁唑变弱的运动多动赤字cKO老鼠。我们的研究结果提供了新的见解,SNAP-25突触传递功能障碍有直接影响,有利于深圳发展。SNAP-25 cKO SZ老鼠可能是一个有价值的新模型,可以用来解决问题关于病理生理学和疾病的病因。
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
作者欣然承认方黄教授(复旦大学医学神经生物学国家重点实验室)的技术援助和批判性阅读手稿。这项工作得到了国家自然科学基金的资助中国(没有。81271483),上海市科技基金委员会(14140904300号和16 dz2280800),中央大学和基础研究基金(没有。2000219140)。