生物釧基因per1b突變對(duì)斑馬魚(yú)運(yùn)動(dòng)行為及認(rèn)知功能的影響研究.pdf

1、斑馬魚(yú)是研究發(fā)育生物學(xué)和生物鐘機(jī)制的重要模式生物，生物鐘是生物體周期性生命活動(dòng)的重要調(diào)控機(jī)制，通過(guò)光照、溫度、季節(jié)變化等因素直接影響生命體的節(jié)律行為，最近研究表明以脊椎動(dòng)物斑馬魚(yú)為模型的生物鐘通路模式得到很好的闡述;尤其是生物鐘基因如per2突變會(huì)導(dǎo)致生物鐘的輸出通路發(fā)生變化，影響相關(guān)的激素表達(dá)，目前在斑馬魚(yú)中關(guān)于perlb基因的研究還未見(jiàn)報(bào)道。
　　 通過(guò)獲得perlb突變體的幼魚(yú)和成魚(yú)，檢測(cè)其在生物鐘周期內(nèi)相對(duì)于野生型斑馬魚(yú)

2、的運(yùn)動(dòng)活性變化;將培養(yǎng)獲得的野生型TUB ABC和perlb突變體胚胎培養(yǎng)四天后分別在正常光照、持續(xù)黑暗、持續(xù)光照條件下檢測(cè)三天內(nèi)運(yùn)動(dòng)節(jié)律變化，得出在正常光照條件下每天24小時(shí)的晝夜變化中perlb突變體的運(yùn)動(dòng)活性在白天明顯比野生型TUB ABC高，表明斑馬魚(yú)生物鐘基因perlb突變導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)活性增高;并且通過(guò)開(kāi)放區(qū)域模型檢測(cè)野生型TUB ABC和perlb突變體成魚(yú)的運(yùn)動(dòng)活性;在正常光照條件下，突變體的運(yùn)動(dòng)活性參數(shù):游弋路程和平均速度在

3、白天相比野生型都明顯增高，其結(jié)果和幼魚(yú)運(yùn)動(dòng)活性表現(xiàn)一致;可以確定生物鐘基因perlb突變導(dǎo)致斑馬魚(yú)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)活性升高和類(lèi)似多動(dòng)的癥狀;推測(cè)perlb基因具有調(diào)節(jié)生物體運(yùn)動(dòng)活性的功能。
　　 加入單胺氧化酶抑制劑后，發(fā)現(xiàn)perlb突變體成魚(yú)的運(yùn)動(dòng)活性較于野生型仍有顯著升高，表明perlb可能調(diào)節(jié)了斑馬魚(yú)體內(nèi)多巴胺的合成和降解;同時(shí)通過(guò)鏡面攻擊模型檢測(cè)發(fā)現(xiàn)perlb突變體在鏡面區(qū)域停留時(shí)間和平均速度都較野生型有升高趨勢(shì)，并且攻擊鏡面次

4、數(shù)明顯比野生型多，表明生物鐘基因perlb調(diào)節(jié)多巴胺的水平從而加劇了運(yùn)動(dòng)活性聯(lián)合的攻擊行為，預(yù)示著生物鐘基因perlb是導(dǎo)致產(chǎn)生注意力缺陷障礙癥的原因之一。
　　 通過(guò)比較顏色食物獎(jiǎng)賞學(xué)習(xí)模型和應(yīng)激回避條件模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)斑馬魚(yú)在顏色食物獎(jiǎng)賞學(xué)習(xí)模型中，無(wú)論是紅色區(qū)域給食實(shí)驗(yàn)還是綠色區(qū)域給食實(shí)驗(yàn)中食物獎(jiǎng)賞顏色區(qū)域停留時(shí)間都存在紅色的潛在偏好性，因此綠色區(qū)域給食情況下這種聯(lián)合記憶并不明顯，而通過(guò)應(yīng)激回避條件模型檢測(cè)斑馬魚(yú)的學(xué)習(xí)記憶能

5、力發(fā)現(xiàn)斑馬魚(yú)野生型在下午五點(diǎn)的學(xué)習(xí)記憶能力明顯高于晚上凌晨一點(diǎn)的學(xué)習(xí)記憶能力，因此可以用來(lái)檢測(cè)斑馬魚(yú)生物鐘基因perlb突變體的學(xué)習(xí)記憶能力。
　　 通過(guò)應(yīng)激回避條件模型檢測(cè)野生型TUB ABC和perlb突變體成魚(yú)學(xué)習(xí)記憶能力;在正常光照條件下，白天時(shí)間段內(nèi)perlb突變體成魚(yú)的學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相比野生型長(zhǎng)，記憶得率也出現(xiàn)降低，表明perlb突變體成魚(yú)在白天的學(xué)習(xí)記憶能力受到抑制。為了進(jìn)一步研究生物鐘基因perlb突變的影響，本研

6、究檢測(cè)了具有促進(jìn)生物體進(jìn)入睡眠狀態(tài)的功能并且影響記憶能力的褪黑激素，生物鐘基因perlb在生物鐘分子通路中對(duì)褪黑激素( melatonin)的合成限速酶:芳香胺-N-乙?；D(zhuǎn)移酶-2（AANAT2）基因表達(dá)具有調(diào)節(jié)作用，能夠抑制褪黑激素的合成;因此檢測(cè)perlb突變體和野生型斑馬魚(yú)大腦內(nèi)的褪黑激素生理含量，結(jié)果顯示perlb突變體褪黑激素的含量比野生型高，同時(shí)通過(guò)褪黑激素抑制劑處理的perlb突變體成魚(yú)檢測(cè)學(xué)習(xí)記憶能力發(fā)現(xiàn)其記憶得率相比