C-型咽侧体抑制素(AST-C)和促前胸腺激素释放激素(PTTH)基因在家蚕脑组织中的时空表达分析

【目的】咽侧体抑制素在昆虫体内具有重要的调控功能。本研究比较了家蚕Bombyx mori C-型咽侧体抑制素(allatostatin C,AST-C)与促前胸腺激素释放激素(prothoracicotropic hormone,PTTH)基因在不同发育阶段家蚕脑组织中转录表达的模式及其在脑组织的表达定位,以期为家蚕AST-C的功能研究提供重要的线索。【方法】利用脑组织芯片数据分析比较AST-C和PTTH基因在家蚕脑组织中的发育表达特征,RT-PCR验证其芯片数据,分析AST-C在不同发育阶段家蚕中枢神经系统中的表达模式,并用全组织包埋原位杂交技术对AST-C和PTTH在脑组织的表达进行定位。【结果】AST-C和PTTH在不同发育阶段家蚕脑组织中有相似的转录表达模式,且都在脑组织外侧一对神经分泌细胞中表达。【结论】AST-C可能与PTTH以相同的转录表达模式共同参与家蚕的变态发育调控。     

家蚕神经肽基因的筛查及成熟肽的预测

神经肽（neuropeptide）是家蚕Bombyx mori体内重要的调控物质。为了充分理解神经肽对家蚕发育的调控, 扩充家蚕神经肽的数量, 本研究利用BLAST的tblastn程序结合OpenOffice软件的查找程序, 基于其他昆虫和无脊椎动物神经肽的同源性和保守的结构特点, 在家蚕基因、理论蛋白质数据库及NCBI中进行全面而系统的基因筛查; 并利用各种在线工具对所筛查到基因和理论蛋白质的结构和成熟肽进行预测分析。结果共获得allatostatin-A （AST-A）, allatostatin-B （AST-B）, allatostatin-C （AST-C）, allatropin (AT), ecdysis-triggering hormone （ETH）, crustacean cardioactive peptide (CCAP)和FMRFamide等31个神经肽基因家族, 包括37个神经肽基因亚家族, 共计44个神经肽基因; 预测出193个成熟的神经肽, 其中73个根据家族同源性预测在C末端发生酰胺化, 而6个被预测在N末端发生了环化, 9个被预测酪氨酸发生了硫酸化。大部分成熟神经肽都具有明显的家族结构特征, 但proctolin, CCAP及CAPA-PK成熟肽结构上与其他昆虫相比有所扩展。结果提示, 家蚕神经和内分泌细胞产生了几乎在所有昆虫中具有的神经肽前体; 进化过程中大部分成熟神经肽的氨基酸序列在种间产生了差异, 但家族特征性基序高度保守。本研究为神经肽功能研究以及神经肽对家蚕发育尤其是蛹期发育调控的研究奠定了基础。     

甘丙肽2型受体对氧化应激海马神经元自噬的调控作用及机制研究

本研究旨在解析仔猪脑海马甘丙肽2型受体(galanin receptors type 2,GALR2)参与氧化应激调节的分子机制.本研究基于成功构建的仔猪活体和大鼠海马神经元氧化应激模型,采用实时PCR技术考察仔猪脑海马和大鼠海马神经元GALR2的表达变化.并采用实时PCR、蛋白质印迹法及透射电镜技术进一步探索GALR2介导的信号途径和自噬之间的关系.结果发现,与对照组相比,氧化应激仔猪脑海马与大鼠海马神经元GALR2的转录水平上调(P0.01;P0.05).同时,氧化应激神经元自噬相关基因LC3、ATG5与Beclin-1的转录水平均上调(P0.05;P0.05;P0.01).相关性分析结果显示,GALR2与LC3、ATG5及Beclin-1的转录水平正相关(P0.05;P0.05;P0.01). GALR2特异性抑制剂M871的处理降低氧化应激海马神经元的活力(P0.01)、抑制氧化应激引起的自噬小体数量增多(P0.01)、自噬相关基因LC3、Beclin-1及ATG5转录水平的上调(均P0.01)以及LC3-Ⅱ/β-actin比值与P62蛋白质水平的升高(均P0.05),表明伴随GALR2表达水平的抑制,被氧化应激上调的海马神经元自噬效应被抑制,从而削弱对氧化损伤的抵抗,降低了神经元的活力.与此同时,M871的处理也降低了被氧化应激上调的JNK蛋白表达量(P0.01)及磷酸化水平(P0.05),表明JNK是GALR2调控海马神经元氧化应激的下游靶酶.而JNK特异性抑制剂SP600125的处理则下调了被氧化应激上调的自噬标记蛋白LC3-Ⅱ/β-actin比值(P0.01),表明氧化应激状态下,抑制的JNK阻碍了神经元中上调的GALR2对自噬信号通路的激活.综上可见:氧化应激状态下,海马神经元中上调的GALR2可通过调节JNK信号途径激活细胞自噬途径,从而降低神经元的氧化应激损伤,保护神经元.