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实验目的:Ahi1与多种脑疾病相关,如Jourbert综合征、抑郁症,自闭症,精神分裂症等。Ahi1基因敲除(Ahi1 KO)小鼠存在小脑中缝融合缺陷和明显的抑郁样表型。在本研究中,我们利用Ahi1过表达(Ahi1 OE)小鼠模型,检测Ahi1过表达是否影响小脑发育,是否具有抗抑郁作用,以进一步探讨Ahi1的功能。实验方法:采用Q-PCR检测Ahi1 OE小鼠和野生型(WT)小鼠脑组织中Ahi1 mRNA的表达水平;采用Western blot测定Ahi1 OE小鼠和WT小鼠出生后不同时间点和不同脑区Ahi1蛋白的表达水平。通过平衡木实验(Balance beam test)、糖丸抓握实验(Paw reaching for food test)和摄食实验(Food intake)观察 Ahi1 OE小鼠是否存在运动功能失调;通过水迷宫实验(Morris maze test)观察Ahi1 OE小鼠是否存在学习记忆障碍;通过悬尾(Tail suspension test,TST)、强迫游泳(Forced swimming test,FST)、高架十字迷宫(Elevated plus maze test)和旷场(Open field test)等行为学实验观察Ahi1 OE小鼠在正常以及应激状态下是否存在抗抑郁和抗焦虑表型。通过BrdU标记和免疫荧光染色检测Ahi1 OE小鼠小脑发育是否存在障碍。利用免疫共沉淀(CO-IP)和Western blot检测Ahi1和β-catenin是否存在相互作用。利用核浆分离和Western blot检测Ahi 1 OE小鼠以及WT小鼠小脑组织胞浆和核内β-catenin蛋白的表达水平。利用Q-PCR和Western blot检测β-catenin 下游基因转录和表达水平的变化。实验结果:Western blot结果显示,和WT小鼠一样,Ahi1 OE小鼠在出生后一周Ahi1蛋白表达水平达到峰值,之后下降并维持在一个稳定的水平;和WT小鼠相比,Ahi1 OE小鼠中Ahi1蛋白水平只在皮层和小脑上调,在海马、下丘脑、脑干等脑区均没有出现显著变化。行为学实验表明,Ahi1 OE小鼠在正常和应激状态下没有表现出抗抑郁和抗焦虑的表型,也不存在学习记忆障碍;但是,在平衡木实验、摄食实验和糖丸抓握实验中Ahi1 OE小鼠表现出运动功能失调。免疫荧光染色结果显示,出生后7天的Ahi1 OE小鼠小脑浦肯野细胞数目显著增多,颗粒细胞的径向迁移延迟。核浆分离和Western blot结果表明,过表达Ahi1对细胞内β-catenin蛋白总量没有影响,但Ahi1 OE小鼠小脑组织核内β-catenin蛋白水平上调,表明过表达Ahi1可以促进β-catenin向核内积聚。Q-PCR结果显示在Ahi1 OE小鼠小脑组织内β-catenin的下游基因Lef 1、Tcf1和Cyclin D1转录水平发生了改变。Western blot结果显示Cyclin D1蛋白水平显著增加。结论:小脑发育需要Ahi1蛋白维持正常水平。Ahi1过表达小鼠存在平衡运动和精细运动缺陷,这种缺陷主要是由于Ahi1过表达导致小鼠小脑的浦肯野细胞异常增殖,颗粒细胞径向迁移延迟造成的。核内β-catenin信号异常,其下游基因转录和表达水平改变是Ahi1过表达小鼠小脑发育异常和运动功能缺陷的潜在机制。