核蛋白TAR DNA/RNA结合蛋白43与小鼠肌萎缩侧索硬化症的关系

作     者：唐伟博 刘丽 申景岭 TANG Wei-bo;LIU Li;SHEN Jing-ling

作者机构：吉林医药学院肿瘤靶向治疗与转化医学实验室吉林吉林132000 温州大学生命与环境科学学院生命科学研究院浙江温州325035 哈尔滨医科大学组织学与胚胎学教研室哈尔滨150081 

出 版 物：《解剖学报》 (Acta Anatomica Sinica)

年 卷 期：2022年第53卷第4期

页      面：440-446页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071007[理学-遗传学] 

基　　金：黑龙江省留学归国人员科学基金(LC2017013) 

主　　题：TAR DNA/RNA结合蛋白43 肌萎缩侧索硬化症 细胞周期依赖性激酶5 神经退行性疾病 脊髓运动神经元 免疫印迹法 小鼠 

摘      要：目的利用HB9启动子构建小鼠脊髓运动神经元特异表达人类TAR DNA/RNA结合蛋白43(hTDP-43)突变转基因小鼠,建立肌萎缩侧索硬化症(ALS)疾病模型,探究hTDP-43突变导致ALS发生的机制。方法体外构建HB9启动子连接突变hTDP-43载体,通过原核注射制备并筛选阳性转基因小鼠品系(Q331K位点和M337V位点突变各8~10只)。通过步态分析、转棒疲劳仪实验和悬挂实验检测小鼠运动能力;通过免疫组织化学法、免疫荧光染色和Western blotting分别检测hTDP-43、磷酸化hTDP-43(p-hTDP-43),Caspase-3、剪切Caspase-3(cleaved Caspase-3)、泛素蛋白、β-微管蛋白Ⅲ(Tuj1)、Ki67和细胞周期依赖性激酶5(CDK5)蛋白的表达情况。结果脊髓运动神经元表达突变hTDP-43蛋白的转基因小鼠双后肢向躯干侧回缩,运动机能随月龄增加呈现进程性减退。转基因小鼠脊髓运动神经元可见hTDP-43,p-hTDP43,Caspase-3,cleaved Caspase-3阳性染色和泛素蛋白阳性包涵体,体外分离培养脊髓胸腰段运动神经元发现hTDP-43和泛素蛋白共定位于胆碱乙酰基转位酶(ChAT)阳性的运动神经元,并伴随CDK5异位表达。结论小鼠脊髓运动神经元表达突变的hTDP-43蛋白,可促使分化的成熟神经元重新进入细胞周期,导致ALS发生。