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用含有Cre重组酶的腺苷病毒载体来敲除成熟小鼠脑中腺苷A1受体及N-甲基D-天门冬氨酸受体的局部基因来研究腺苷在觉醒/睡眠转化中的作用 在现代社会中,人类失眠非常常见,失眠可导致严重认知功能障碍,影响日常工作,此外,已开始重视慢性睡眠剥夺而致的压力。研究从觉醒到睡眠的正常生理转化机制是研究失眠的基础。 腺苷在正常的生理功能中起到多种多样作用,包括促进和维持睡眠。在胆碱能觉醒中枢中,细胞外腺苷的增加会促进由觉醒向睡眠转化。腺苷是通过激活突触前膜和突触后膜腺苷A1受体而起抑制性作用,所以腺苷A1受体在促进睡眠中起重要作用。维持生理性觉醒,需要大脑脚被盖背侧核的神经元为脑干及间脑提供胆碱能递质。应用腺苷至大脑脚被盖背侧核,在活体中可增加睡眠,在实验室中可通过激活突触后膜腺苷A1受体抑制大脑脚被盖背侧核的神经元的活性。 此外,离子性谷氨酸受体的激活可导致皮层神经元释放腺苷,谷氨酸或NMDA可使NMDA受体低水平激活而导致足够量的腺苷释放,可在海马起到暂时性腺苷依赖性的突触抑制作用。已观察到通过腺苷突触前的抑制作用可抑制大脑脚被盖背侧核NMDA受体依赖的反应以及谷氨酸突触活性,所以有必要明确是否NMDA受体的激活能够起到类似腺苷在大脑脚被盖背侧核介导的抑制作用,从而影响睡眠/觉醒状态,也就是说需要弄清楚NMDA受体的激活导致谷氨酸介导的电传入是否可影响睡眠/觉醒状态。 为了研究失眠,有必要来研究在海马及大脑脚被盖背侧核腺苷A1受体及NMDA受体的局部基因与睡眠/觉醒转化状态的关系。 靶基因干扰技术是揭示基因功能性作用的有力工具。传统性的基因敲出技术只能使动物所有细胞都缺乏该基因,这妨碍了认识基因在特殊细胞中的作用。另外,在早期发育阶段若缺乏某些基因,则可产生严重的行为异常,代偿机制的启动而掩盖该基因的正常功能。为了克服这些障碍,研究人员又发明了一种新技术——即产生条件性基因去除,也就是说基因敲除可发生在特定时期及特殊细胞中,这种“第二代”基因敲除技术是依靠Cre重组酶能够切除任何位于loxP点之间的DNA顺序,Cre/loxP系统是噬菌体P1来源点特异的重组系统,在这个系统中Cre重组酶催化位于34个碱基loxP点之间的可知序列的重组。在不影响正常基因功能情况下,通过靶基因工程将loxP点放在主要外显子的两侧,这样就可通过Cre重组酶在选择性组织区域的表达来切除位于loxP点之间的DNA序列,这种切除导致了主要外显子的丧失从而可使那种组织获得或者丧失基因功能。