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Aplegen Omega Lum:一篇最新神经生物学研究论文发表在Nature Neurosc

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2019年7月22号,第四军医大学基础医学院武胜昔、王文挺研究团队等人在Nature Neuroscience上在线发表了题为Anterior cingulate cortex dysfunction underlies social deficits in Shank3 mutant mice的研究论文。


研究背景:社会行为包括各种社会信息的认知、整合与处理,经对人类和啮齿类动物进行的许多研究表明,扣带回前皮层(ACC)在解剖学和功能上与从事社会信息处理的广泛区域相连,很可能是社会网络的信息中心。常见的社会行为缺陷是自闭症谱系障碍(ASD)患者的核心症状之一,其行为障碍背后的神经问题仍未被很好地理解。


研究结论1SHANK 3 是一种与各种突触后密度蛋白相互作用的兴奋性突触后支架蛋白。它在突触后神经递质受体和信号分子的靶向、锚定和动态调节中起着重要作用。研究人员通过对比WT和Shank 3 KO小鼠AMPA 受体各亚基表达量,证明在具有高置信度候选ASD基因Shank 3突变的小鼠中,扣带回前皮层(ACC)锥体神经元的谷氨酸能突触存在结构和功能损伤。


Western blot 是蛋白研究中基础的一个方法,不同处理条件下蛋白会有不同的表达量。在蛋白表达差异较小时,如何能够精确的定量,反映差异性,是广大研究者比较关心的问题。Omega Lum化学发光成系统,使用超冷科研级CCD,大光圈镜头,可以高清晰度的呈现不同样品蛋白表达的对比图像,同时具有较宽广的动态范围,能够准确的定量分析出WT和KO小鼠中各突触亚基的轻微变化。

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Figure 1  Shank3 deletion reduced the GluR1 subunit of the AMPA receptor in the ACC.

(a-b)谷氨酸受体各亚基GluR1, GluR2, NR1, NR2A , NR2B and β-actin在野生型(WT)和基因敲除型(KO)小鼠中的表达对比图。Shank 3基因敲除后,GluR1表达量明显下降。


研究结论2:条件敲除Shank 3足以引起兴奋性突触功能障碍和社会互动障碍,选择性增强ACC活性,恢复Shank 3在ACC中的表达,或全身注射α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸受体阳性调节剂可改善Shank 3突变小鼠的社会行为。该研究结果直接证明了ACC在调节小鼠社会行为方面的作用,并表明ACC功能障碍可能与ASD的社会损害有关。

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Figure 2  Conditional Shank3 deletion in the ACC recapitulates AMPA receptor protein expression impairments in ACC.

(a-b)谷氨酸受体各亚基GluR1, GluR2, NR1, NR2A , NR2B and β-actin在野生型(WT)和条件基因敲除型(CKO)小鼠中的表达对比图。各受体在CKO小鼠中表达量均有所下降。


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Figure3 Adult restoration of Shank3 expression in the ACC increased AMPA receptor subunit expression.

(a-b)恢复Shank 3基因后,各受体亚基GluR1, GluR2, NR1, NR2A, NR2B and β-actin的表达量也随之恢复。


文章中所有涉及蛋白印迹杂交的实验结果均由美国Aplegen公司的Omega Lum化学发光凝胶成像系统完成,该成像系统具有一系列优势:
1.高分辨率:840万物理像素,保证原始图像高清晰度
2.染料兼容性强:配置紫外、蓝光、白光多种光源
3.高灵敏度:可达fg级
4.型号多样:不同的应用选择

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