大鼠视交叉上核与松果体中Clock基因转录的昼夜节律性及不同光反应性

本研究旨在观察和比较视交叉上核（suprachiasmatic nucleus,SCN）与松果体（pineal gland,pG）中Clock基因内源性昼夜转录变化规律以及光照对其的影响。Sprague-Dawley大鼠在持续黑暗（constant darkness,DD）和12h光照：12h黑暗交替（12hourlight：12hour-darkcycle,LD）光制下分别被饲养8周（n=36）和4周n=36）后,在一昼夜内每隔4h采集一组SCN和PG组织（n=6）,提取总RNA,用竞争性定量RT-PCR测定不同昼夜时点（circadian times．CT or zeitgeber times．ZT）各样品中Clock基因的mRNA相对表达量,通过余弦法和ClockLab软件获取节律参数,并经振幅检验是否存在昼夜节律性转录变化。结果如下：（1）SCN中Clock基因mRNA的转录在DD光制下呈现昼低夜高节律性振荡变化（P〈0．05）,PG中Clock基因的转录也显示相似的内源性节律外观,即峰值出现于主观夜晚（SCN为CTl5,PG为CT18）,谷值位于主观白天（SCN为CT3,PG为CT6）（P〉0．05）。（2）LD光制下SCN中Clock基因的转录也具有昼夜节律性振荡（P〈0．05）,但与其DD光制下节律外观相比,呈现反时相节律变化（P〈0．05）,且其表达的振幅及峰值的mRNA水平均增加（P〈0．05）,而PG中Clock基因在LD光制下转录的相应节律参数变化却恰恰相反（P〈0．05）。（3）在LD光制下,光照使PG中Clock基因转录的节律外观反时相于SCN（P〈0．05）,即在SCN和PG的峰值分别出现于光照期ZT10和黑暗期ZT17,谷值分别位于黑暗期ZT22和光照期ZT5。结果表明,Clock基因的昼夜转录在SCN和PG中存在同步的内源性节律本质,而光导引在这两个中枢核团调节Clock基因昼夜节律性转录方面有着不同的作用。

Circadian rhythms and different photoresponses of Clock gene transcription in the rat suprachiasmatic nucleus and pineal gland