实验研究
LiuYu,郭金,岳慧轩,李莘,秦佳星,钟儒刚,王建华,赵丽娇
2020, 44(3): 0-0.
目的 葡萄糖合成酶3β(glycogen synthase kinase-3β, GSK3β)基因在胚胎发育过程中发挥重要作用,本研究拟探讨肌醇缺乏对GSK3β基因以及胚胎神经发育的影响。方法 利用肌醇代谢关键酶肌醇1-磷酸酶(inositol-monophosphatase, IMPase)的抑制剂碳酸锂(Li2CO3)诱导产生肌醇缺乏小鼠模型以及Li2CO3处理产生肌醇缺乏小鼠神经干细胞(neural stem cells, NE4C)模型,应用苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin staining, HE)、实时荧光定量PCR(quantitative real-time-PCR,qPCR)、免疫印迹(western blotting)、3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(3-(4,5)-dimethylthiahiazo (-z-y1)-3,5-diphenytetrazoliumromide, MTT)实验、流式细胞仪等技术研究GSK3β基因及磷脂酰肌醇-3-激酶/丝氨酸-苏氨酸激酶(phosphatidylinositol-3-kinase/serine-threonine kinase, PI3K/Akt)通路相关基因的表达水平。结果 肌醇缺乏小鼠胚胎神经组织中p-Akt(Ser473)和p-GSK3β磷酸化水平升高(P<0.05)。与对照组相比,磷酸酶和张力蛋白同源物(phosphatase and tensin homologue, PTEN)基因mRNA水平大幅下降(P<0.05),GSK3β和PIK3CA mRNA水平上升(P<0.01),而Akt mRNA水平与对照组持平(P>0.05)。在肌醇缺乏NE4C细胞模型中,GSK3β蛋白表达水平明显高于正常对照组(P<0.01)。MTT实验和流式细胞仪检测发现肌醇缺乏导致细胞过度增殖,使细胞增殖和凋亡处于失衡状态。结论 在肌醇缺乏条件下,GSK3β通过PI3K/Akt信号通路调控,使GSK3β磷酸化水平增高,引起神经细胞过度增殖,导致神经管畸形(neural tube defects,NTDs)的发生。本研究为出生缺陷的预防和控制提供了新的思路。