单宁酸对布氏田鼠味觉传导相关脑区Vglut3和Vgat表达的影响

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单宁酸作为一种重要的多酚类植物次生代谢物,通过影响动物的摄食中枢和奖赏中枢从而改变动物的摄食行为。但单宁酸味觉信息是否通过传统味觉通路到达摄食和奖赏中枢以及单宁酸是否影响味觉传导通路相关基因的表达,至今鲜有研究。谷氨酸(glutamate,Glu)和γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)分别是中枢系统重要的兴奋性和抑制性神经递质,在味觉信息传递中起着重要作用;即刻表达基因fos家族的表达是神经元被激活标志。本实验以捕捉自内蒙古草原并室内配对繁殖的布氏田鼠为研究对象,以不同浓度的单宁酸溶液(0 mg·mL-1、30 mg·mL-1和60 mg·mL-1,分别为对照组、低剂量组和高剂量组)连续不同时间(1d、5d、10d和20 d)滴灌500μL到布氏田鼠的口腔中,用实时荧光定量PCR法(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)检测布氏田鼠孤束核(nucleus of the solitary tract,NTS)、臂旁核(parabrachial nucleus,PBN)和中央杏仁核(central amygdala,CeA)三个脑区的fosB/△fosB、谷氨酸囊泡型转运体3(vesicular glutamate transporter3,Vglut3)和GABA囊泡型转运体(vesicularGABA transporter,Vgat) mRNA的表达量,用免疫组织化学法(Immunohistochemistry,IHC)检测三个脑区FosB/△FosB、VGLUT3和VGAT蛋白的表达量,并隔天测定布氏田鼠20 d内的体重变化,以分析单宁酸对布氏田鼠味觉传导腹侧通路相关基因表达的影响,探讨单宁酸影响植食性动物摄食行为的神经机制,为单宁酸味觉信息的传导通路研究提供依据。研究结果如下:  1、RT-qPCR检测fosB/△fosB mRNA表达量的结果显示,在NTS、PBN和CeA中,TA处理1d、5d和10d后,低剂量组和高剂量组的表达量均显著高于对照组;但处理20 d后,各剂量组之间无显著性差异。IHC检测FosB/△FosB表达量的结果发现,在三个脑区,TA处理5d和10d后,高剂量组均显著高于对照组;而处理1d和20 d后,各剂量组之间无显著性差异。表明TA能够激活布氏田鼠味觉传导腹侧通路相关脑区神经元,但长期处理后,动物会产生一定的适应。  2、RT-qPCR检测Vglut3 mRNA表达量的结果显示,TA处理1d、5d和10d后,高剂量组三个味觉相关脑区的表达量均显著高于对照组;而处理20 d后,各剂量组之间无显著性差异。IHC检测VGLUT3表达量的结果发现,在三个脑区,TA处理5d和10d后,低剂量组和高剂量组的表达量均显著高于对照组;而处理1d和20 d后,各剂量组之间均无显著性差异。说明一定时间内一定剂量的TA溶液促进布氏田鼠味觉相关脑区Vglut3基因和蛋白水平的表达。  3、与Vglut3转录和翻译水平相反,RT-qPCR检测Vgat mRNA表达量的结果显示,在三个味觉相关脑区,TA处理1d、5d和10d后,高剂量组的表达量均显著低于对照组;而处理20 d后,各剂量组之间无显著性差异。IHC检测结果表明,TA处理5d和10d后,高剂量组三个脑区的VGAT表达量均显著高于对照组;而处理1d和20 d后,各剂量组之间无显著性差异。说明一定时间内一定剂量的TA溶液抑制布氏田鼠味觉相关脑区Vgat基因和蛋白水平的表达。  4、雌雄布氏田鼠口腔滴灌不同剂量TA溶液连续20 d,每隔一天称量布氏田鼠的体重共11次,结果发现在每个时间点各剂量组之间布氏田鼠的体重没有显著性差异,说明口腔滴灌一定剂量TA溶液没有影响布氏田鼠的体重。  结果表明,一定剂量的TA溶液能够激活布氏田鼠味觉传导腹侧通路相关脑区神经元,并通过促进相关脑区Vglut3 mRNA和蛋白水平以及抑制Vgat mRNA和蛋白水平来传递单宁酸的味觉信息并影响动物的摄食行为。
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