S100A10对神经细胞自噬的影响及其作用机制
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摘要
研究背景:S100A10,S100钙结合蛋白A10,即p11,包括2个EF-hand钙结合区域。大都分布在细胞核和细胞质中。在机体中广泛分布在大脑、心脏、胃肠道、肾脏、肝脏、肺、脾脏和胸腺等部位,近年来研究发现p11的缺失促进了抑郁的产生。抑郁症是一种复杂的多因子诱导的疾病,特点有情绪低落、快感缺乏、疲劳或者认知功能的改变。近年来的研究显示抗抑郁药调控自噬。事实上,自噬是一种自我保护的溶酶体降解途径,对中枢神经系统是至关重要的。已有研究的神经退行性疾病的自噬功能紊乱包括两条信号通路,分别是哺乳动物类雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路和Beclin通路。可是,关于抑郁症的自噬还没有完全研究清晰。p11作为Annexin A2的辅助蛋白和actin蛋白一起参与了细胞蛋白的转运、胞膜的内化、内体和多囊体的形成等过程,因此S100A10极有可能参与神经细胞的自噬,对神经-精神的功能产生影响。有人证明Annexin A2作为一种自噬调控基因,它可以调控自噬体的形成。敲除Annexin A2,饥饿无法诱导自噬,当它过表达可以诱导自噬。那么S100A10是否与自噬相关呢?研究目的:为了更加全面的阐明p11基因在神经细胞自噬中的作用及其作用机制,本课题利用CRIPR/CAS9技术建立基因敲除小鼠,研究p11敲除后对神经细胞自噬及功能变化的影响,解析相关的分子机制。方法:提取p11敲除小鼠和野生型小鼠脑组织蛋白,Western Blot检测自噬相关蛋白的表达情况;提取p11敲除小鼠和野生型小鼠脑组织RNA,Q-PCR检测自噬相关信号通路RNA表达水平;构建腺病毒载体,注射小鼠脑组织,使p11过表达,提取p11过表达小鼠和野生型小鼠脑组织蛋白,Western Blot检测自噬相关蛋白的表达情况,提取p11过表达小鼠和野生型小鼠脑组织RNA,Q-PCR检测自噬相关信号通路RNA表达水平;SHSY5Y细胞水平验证动物实验结果。结果:研究发现S100A10基因敲除小鼠脑组织、S100A10基因沉默后SH-SY5Y细胞自噬水平显著降低,表现为:p62蛋白水平显著升高,Beclin1、Atg5和LC3-II蛋白水平的显著降低。Q-PCR结果显示,p11基因沉默后,PI3K,Bcl2表达下调。结论:我们猜测p11对自噬发挥上调作用,机制有待进一步的研究。
引文

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