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Homer1b/c“支架”在
CTNND2 -/-自闭症模型鼠中的作用研究Role of scaffolding protein Homer protein homolog 1b and 1c in a
CTNND2-/- mouse model of autism- 重庆医科大学学报 2024年49卷第4期 页码：409-414
- 作者机构：
1.重庆医科大学神经科学研究中心，重庆 400016
2.重庆医科大学实验教学管理中心人体机能实验室，重庆 400016
- 作者简介：
张翰鸿，Email：13772807364@163.com，研究方向：ASD发病机制。
李英博，Email：liyingbo@cqmu.edu.cn。
- 基金信息：重庆市自然科学基金面上资助项目(cstc2021jcyj-msxmX0065)
DOI：10.13406/j.cnki.cyxb.003472
中图分类号： R338收稿：2024-02-28，
修回：2024-03-04，
录用：2024-03-06，
纸质出版：2024-04-28
- 稿件说明：
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张翰鸿,王岩,吕明其,等.Homer1b/c“支架”在CTNND2-/-自闭症模型鼠中的作用研究[J].重庆医科大学学报,2024,49(4):409-414.
Zhang Hanhong,Wang Yan,Lü Mingqi,et al.Role of scaffolding protein Homer protein homolog 1b and 1c in a CTNND2-/- mouse model of autism[J].Journal of Chongqing Medical University,2024,49(4):409-414.
张翰鸿,王岩,吕明其,等.Homer1b/c“支架”在CTNND2-/-自闭症模型鼠中的作用研究[J].重庆医科大学学报,2024,49(4):409-414. DOI： 10.13406/j.cnki.cyxb.003472.
Zhang Hanhong,Wang Yan,Lü Mingqi,et al.Role of scaffolding protein Homer protein homolog 1b and 1c in a CTNND2-/- mouse model of autism[J].Journal of Chongqing Medical University,2024,49(4):409-414. DOI： 10.13406/j.cnki.cyxb.003472.
摘要
目的
2
观察
CTNND2
-/-
自闭症模型鼠前额叶皮层中支架蛋白荷马1b/c（homer protein homolog 1b and 1c，Homer1b/c）与三磷酸肌醇受体（inositol 1，4，5-trisphosphate receptor，IP3R）、代谢型谷氨酸受体5（metabotropic glutamate receptor 5，mGluR5）和香克3蛋白（sh3 and multiple ankyrin repeat domains 3，Shank3）蛋白相关复合体的变化；前额叶皮层中常见氨基酸的变化，发现自闭症模型鼠中可能参与疾病发生的关键靶点。
方法
2
蛋白免疫印迹法（Western blot，WB）法检测
CTNND2
-/-
自闭症模型鼠前额叶皮层中支架蛋白Homer1b/c、突触后密度蛋白-95（postsynaptic density protein 95，PSD-95）、突触素蛋白（synaptophysin，SYP）、囊泡谷氨酸转运体1（vesicular glutamate transporter 1，vGluT1）的表达的变化；通过免疫荧光（immunofluorescence，IF）观察Homer1b/c与IP3R、mGluR5和Shank3蛋白的表达与共定位；免疫共沉淀（co-immunoprecipitation，CO-IP）技术分别观察Homer1b/c与IP3R、mGluR5或Shank3结合的变化；使用液相色谱（liquid chromatography，LC）观察前额叶皮层中常见氨基酸的变化。
结果
2
与对照组相比，
CTNND2
-/-
模型鼠前额叶皮层中Homer1b/c（
P
=0.003）、PSD-95（
P
=0.003）以及SYP蛋白（
P
=0.046）的表达均明显降低；同时，Homer1b/c与IP3R、mGluR5、Shank3蛋白相互之间结合减少；前额叶皮层中常见的兴奋性神经递质谷氨酸（glutamate，Glu）和抑制性神经递质γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）的表达无明显变化（
P
=0.366，
P
=0.355），组氨酸（histidine，His）（
P
=0.036），酪氨酸（tyrosine，Tyr）（
P
=0.030）表达则明显增高。
结论
2
CTNND2
-/-
自闭症模型鼠中Homer1b/c蛋白低表达，同时Homer1b/c与IP3R、Shank3、mGluR5蛋白复合物的形成减少，并推测低表达的Homer1b/c可能是导致自闭症神经元突触异常发育的关键靶点。
Abstract
Objective
2
To observe the changes in scaffolding protein Homer protein homolog 1b and 1c（Homer1b/c），inositol 1，4，5-trisphosphate receptor（IP3R），metabotropic glutamate receptor 5（mGluR5），sh3 and multiple ankyrin repeat domains 3（Shank3） protein-related complexes，and common amino acids in the prefrontal cortex of
CTNND2
-/-
mice with autism，and to investigate the key targets that may be involved in the development of the disease in mice with autism.
Methods
2
Western blot（WB） was used to measure the changes in the protein expression levels of Homer1b/c，postsynaptic density-95（PSD-95），synaptophysin（SYP），and vesicular glutamate transporter 1（vGluT1） in the prefrontal cortex of
CTNND2
-/-
mice with autism；immunofluorescent（IF） staining was used to investigate the expression and colocalization of Homer1b/c with IP3R，mGluR5，or Shank3 proteins；co-immunoprecipitation（CO-IP） was used to observe the binding of Homer1b/c to IP3R，mGluR5 or Shank3；liquid chromatography（LC） was used to analyze the changes in common amino acids in the prefrontal cortex of mice.
Results
2
Compared with the control group，the
CTNND2
-/-
model mice had significant reductions in the expression of Homer1b/c（
P
=0.003），PSD-95（
P
=0.003），and SYP（
P
=0.046） in the prefrontal cortex and a significant reduction in the binding of Homer1b/c to IP3R，mGluR5，and Shank3 proteins，and there were no significant changes in the expression levels of the common excitatory neurotransmitter glutamate and the inhibitory neurotransmitter γ-aminobutyric acid in the prefrontal cortex（
P
=0.366 and 0.355），while there were significant increases in the expression levels of histidine（
P
=0.036） and tyrosine（
P
=0.030）.
Conclusion
2
There is low expression of Homer1b/c protein in the
CTNND2
-/-
mouse model of autism，and there is a reduction in the formation of Homer1b/c complexes with IP3R，Shank3，and mGluR5 proteins. It is speculated that low-expression Homer1b/c may be a key target for abnormal synaptic development in autism.
关键词
Keywords
references
Li XY ， Naveed Iqbal Qureshi M ， Laplante DP ， et al . Decreased amygdala-sensorimotor connectivity mediates the association between prenatal stress and broad autism phenotype in young adults：project Ice Storm [J ] . Stress ， 2024 ， 27 （ 1 ）： 2293698 ．
Mohapatra AN ， Wagner S . The role of the prefrontal cortex in social interactions of animal models and the implications for autism spectrum disorder [J ] . Front Psychiatry ， 2023 ， 14 ： 1205199 .
Xu M ， Wang LY ， Wang Y ， et al . Melatonin ameliorates sleep-wake disturbances and autism-like behaviors in the Ctnnd2 knock out mouse model of autism spectrum disorders [J ] . Genes Brain Behav ， 2023 ， 22 （ 4 ）： e12852 .
Wu XQ ， Su N ， Fei Z ， et al . Homer signaling pathways as effective therapeutic targets for ischemic and traumatic brain injuries and retinal lesions [J ] . Neural Regen Res ， 2022 ， 17 （ 7 ）： 1454 - 1461 .
Huang M ， Pu SF ， Jiang W ， et al . Deficiency of SHANK3 isoforms impairs thermal hyperalgesia and dysregulates the expression of postsynaptic proteins in the spinal cord [J ] . Neurosci Res ， 2021 ， 163 ： 26 - 33 .
Wang ML ， Pan W ， Xu Y ， et al . Microglia-mediated neuroinflammation：a potential target for the treatment of cardiovascular diseases [J ] . J Inflamm Res ， 2022 ， 15 ： 3083 - 3094 .
Parellada M ， Andreu-Bernabeu Á ， Burdeus M ， et al . In search of biomarkers to guide interventions in autism spectrum disorder：a systematic review [J ] . Am J Psychiatry ， 2023 ， 180 （ 1 ）： 23 - 40 .
Brister D ， Rose S ， Delhey L ， et al . Metabolomic signatures of autism spectrum disorder [J ] . J Pers Med ， 2022 ， 12 （ 10 ）： 1727 .
Lominac KD ， Oleson EB ， Pava M ， et al . Distinct roles for different Homer1 isoforms in behaviors and associated prefrontal cortex function [J ] . J Neurosci ， 2005 ， 25 （ 50 ）： 11586 - 11594 .
Zeng X ， Pan ZG ， Shao Y ， et al . SKF-96365 attenuates toxin-induced neuronal injury through opposite regulatory effects on Homer1a and Homer1b/c in cultured rat mesencephalic cells [J ] . Neurosci Lett ， 2013 ， 543 ： 183 - 188 .
Jung S ， Park M . Shank postsynaptic scaffolding proteins in autism spectrum disorder：mouse models and their dysfunctions in behaviors，synapses，and molecules [J ] . Pharmacol Res ， 2022 ， 182 ： 106340 .
Defresne P ， Mottron L . Clinical Situations in Which the Diagnosis of Autism is Debatable: An Analysis and Recommendations Situations cliniques ou le diagnostic d'autisme apporte peu : notre analyse，et nos recommandations [J ] . Can J Psychiatry Rev Can De Psychiatr ， 2021 ， 67 （ 3 ）： 331 - 335 .
Coley AA ， Gao WJ . PSD95：a synaptic protein implicated in schizophrenia or autism? [J ] . Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry ， 2018 ， 82 ： 187 - 194 .
Feyder M ， Karlsson RM ， Mathur P ， et al . Association of mouse Dlg4（PSD-95） gene deletion and human DLG4 gene variation with phenotypes relevant to autism spectrum disorders and Williams' syndrome [J ] . Am J Psychiatry ， 2010 ， 167 （ 12 ）： 1508 - 1517 .
Cheng DM ， Hoogenraad CC ， Rush J ， et al . Relative and absolute quantification of postsynaptic density proteome isolated from rat forebrain and cerebellum [J ] . Mol Cell Proteomics ， 2006 ， 5 （ 6 ）： 1158 - 1170 .
Cao L ， Tian Y ， Jiang Y ， et al . Down-regulation of Homer1b/c protects against chemically induced seizures through inhibition of mTOR signaling [J ] . Cell Physiol Biochem ， 2015 ， 35 （ 4 ）： 1633 - 1642 .
Guo ZY ， Zhang YH ， Xie GQ ， et al . Down-regulation of Homer1 attenuates t-BHP-induced oxidative stress through regulating calcium homeostasis and ER stress in brain endothelial cells [J ] . Biochem Biophys Res Commun ， 2016 ， 477 （ 4 ）： 970 - 976 .
Chen FH ， Polsinelli B ， Nava N ， et al . Structural plasticity and molecular markers in hippocampus of male rats after acute stress [J ] . Neuroscience ， 2020 ， 438 ： 100 - 115 .
Marchi M ， Grilli M . Presynaptic nicotinic receptors modulating neurotransmitter release in the central nervous system：functional interactions with other coexisting receptors [J ] . Prog Neurobiol ， 2010 ， 92 （ 2 ）： 105 - 111 .
Ristori MV ， Quagliariello A ， Reddel S ， et al . Autism，gastrointestinal symptoms and modulation of gut microbiota by nutritional interventions [J ] . Nutrients ， 2019 ， 11 （ 11 ）： 2812 .
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