论文部分内容阅读
捕食风险会对猎物产生直接和间接的影响,大多数啮齿类动物主要依靠嗅觉感受化学信号,并采用相应的防御和攻击对策。捕食者气味诱导的神经环路与下丘脑、杏仁核、终纹床核、海马区等众多脑区密切相关,但对其调控蛋白鲜有报道。本研究通过双向凝胶电泳技术,结合质谱鉴定和数据库检索,研究了褐家鼠、Wistar大鼠分别在急性、长期兔气味、猫气味暴露后杏仁核、下丘脑区域差异表达的蛋白,同时结合已有文献报道对筛选出的个别基因进行荧光定量PCR分析,进一步验证它们在应对捕食者气味中的作用,为揭示猎物对捕食者气味的响应机制提供资料。主要研究结果如下:1)急性气味暴露后,褐家鼠与对照组杏仁核1.5倍差异以上的蛋白有14个,Wistar大鼠与对照组杏仁核1.5倍差异以上的蛋白有17个;两者共有的差异蛋白有4个,分别是Aspartate aminotransferase、Mitogen-activated protein kinase 1、RieskeFe-S protein precursor、Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase,这些蛋白与能量代谢、信号传导、泛素-蛋白酶体途径生物功能相关;两者不同的差异蛋白有23个,分别是Alpha-internexin、Triosephosphate isomerase1、Ubiquitin-conjugating enzyme、Synapsin Ⅱ 等,这些差异蛋白主要与能量代谢、细胞结构、信号传导、疾病防御等生物功能相关。褐家鼠与对照组下丘脑1.5倍差异以上的蛋白有19个,Wistar大鼠与对照组杏仁核1.5倍差异以上的蛋白有17个;两者共有的差异蛋白有 3 个,分别是 Tubulin beta-2B chain-like isoform X1、V-type proton ATPase catalytic subunit A、Creatine kinase U-type,这些蛋白与能量代谢、细胞结构生物功能相关;两者不同的差异蛋白有 30 个,分别是 Alpha-enolase、Rab GDP dissociation inhibitor alpha、Dihydropyrimidinase-related protein2等,这些差异蛋白主要与能量代谢、细胞结构、信号传导、疾病防御、泛素-蛋白酶体途径等生物功能相关。2)长期气味暴露后,褐家鼠与对照组杏仁核1.5倍差异以上的蛋白有26个,Wistar大鼠与对照组下丘脑1.5倍差异以上的蛋白有33个;两者共有的差异蛋白有11个,分别是 ATP synthase alpha subunit precursor、Aspartate aminotransferase、Glial fibrillary acidic protein、Mitogen-activated protein kinase 1、Voltage-dependent anion-selective channel protein 1、Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase、Heat shock protein 72、NADH dehydrogenase、Phosphoglycerate mutase 1、Glutamine synthetase、Transcriptional activator protein,这些蛋白与能量代谢、转录、信号传导、疾病防御、泛素-蛋白酶体途径生物功能相关;两者不同的差异蛋白有 43 个,分别是 14-3-3 protein zeta,4-aminobutyrate aminotransferase,6-Phosphogluconolactonase,Alpha-centractin等,这些差异蛋白主要与能量代谢、蛋白质合成与储存、细胞结构、疾病防御等生物功能相关。褐家鼠与对照组下丘脑1.5倍差异以上的蛋白有36个,Wistar大鼠与对照组下丘脑1.5倍差异以上的蛋白有33个;两者共有的差异蛋白有 12 个,分别是 Alpha-enolase、ATP synthase、Dihydropyrimidinase-related protein 2、Glial fibrillary acidic protein delta、Heat shock protein a8 protein、L-lactate dehydrogenase、NADH dehydrogenase、Neurofilament light chain、Peroxiredoxin 6、Phosphoglyceratemutase 1、Pyruvate dehydrogenase El component subunit alpha、Pyruvate kinase M、Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase PGP 9.5,这些蛋白与能量代谢、信号传导、疾病防御、泛素-蛋白酶体途径等生物功能相关;两者不同的差异蛋白有45个,分别是Phosphoglycerate kinase、Superoxide dismutase、Transcriptional activator protein 等,这些差异蛋白主要与能量代谢、转录、蛋白质合成与储存、细胞结构、信号传导、疾病防御等生物功能相关。3)选择杏仁核区域的Gfap、Mapk 1及下丘脑区域的Prdx 6、Ck共4个蛋白进行mRNA表达量的分析,在杏仁核区域,Gfap在急性气味暴露后的Wistar大鼠组及长期气味暴露后的褐家鼠组中的基因表达水平和蛋白的表达存在差异,其余各组的基因表达水平与蛋白表达量均表现出一致性,Mapk 1在长期气味暴露后的雄性褐家鼠组中的基因表达水平和蛋白的表达存在差异,其余各组的基因表达和蛋白表达均表现出一致性;在下丘脑区域,Prdx 6在短期、长期气味暴露后的雄性褐家鼠、Wistar大鼠组中基因和蛋白的表达表现出差异,其余各组的基因和蛋白表达表现出一致性,Ck在猫气味暴露后雄性Wistar大鼠的基因和蛋白表达不具一致性,其余各组的基因和蛋白的表达表现出一致性。以上研究结果表明,兔气味和猫气味暴露下褐家鼠和Wistar大鼠均表达出差异蛋白,说明褐家鼠与Wistar大鼠均能辨别出兔气味与猫气味,并在猫气味暴露后产生氧化应激反应以启动机体的防御性机制。与能量代谢相关的蛋白表达下调以及氧化应激相关蛋白表达上调可能是导致机体启动防御机制的分子基础。