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上调海马区GluN3A表达对小鼠行为学及髓鞘表达的影响
Effects of GluN3A overexpression in the bilateral hippocampus on mouse behaviors and myelination
- 重庆医科大学学报 2024年49卷第9期 页码：1065-1071
- 作者机构：
1.重庆医科大学生命科学研究院，重庆 400016
2.重庆医科大学附属儿童医院小儿肿瘤外科，重庆 400014
- 作者简介：
刘 灿，Email：1601297310@qq.com，研究方向：精神分裂症的机制研究。
修 芸，Email：xiuyun123@cqmu.edu.cn。
- 基金信息：国家自然科学基金青年科学基金资助项目(81301149)
DOI：10.13406/j.cnki.cyxb.003581
中图分类号： R74收稿：2024-01-06，
修回：2024-04-17，
录用：2024-04-24，
纸质出版：2024-09-28
- 稿件说明：
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刘灿,张萌萌,曹佳宁,等.上调海马区GluN3A表达对小鼠行为学及髓鞘表达的影响[J].重庆医科大学学报,2024,49(9):1065-1071.
Liu Can,Zhang Mengmeng,Cao Jianing,et al.Effects of GluN3A overexpression in the bilateral hippocampus on mouse behaviors and myelination[J].Journal of Chongqing Medical University,2024,49(9):1065-1071.
刘灿,张萌萌,曹佳宁,等.上调海马区GluN3A表达对小鼠行为学及髓鞘表达的影响[J].重庆医科大学学报,2024,49(9):1065-1071. DOI： 10.13406/j.cnki.cyxb.003581.
Liu Can,Zhang Mengmeng,Cao Jianing,et al.Effects of GluN3A overexpression in the bilateral hippocampus on mouse behaviors and myelination[J].Journal of Chongqing Medical University,2024,49(9):1065-1071. DOI： 10.13406/j.cnki.cyxb.003581.
摘要
目的
2
探究海马区N-甲基-D-天冬氨酸受体（N-methyl-d-aspartate receptor，NMDAR）3A亚基（N-methyl-D-aspartate receptor subtype 3A，GluN3A）在焦虑、学习记忆和抑郁样行为中的作用及其可能的机制。
方法
2
选取7~8周龄雄性C57BL/6N小鼠30只，随机分成GluN3A基因过表达组（GluN3A overexpression，GluN3A OE组）和对照组，分别注射过表达GluN3A病毒和对照空病毒至双侧海马，注射3周后，进行旷场实验、Y迷宫、强迫游泳和悬尾实验行为学测试，随后以Western blot和qRT-PCR检测GluN3A、髓鞘碱性蛋白（myelin basic protein，MBP）、髓鞘相关糖蛋白（myelin associated glycoprotein，MAG）和少突胶质细胞转录因子2（oligodendrocyte Lineage Transcription factor 2，Olig2）的表达情况；以免疫荧光技术检测少突胶质细胞发育状况。
结果
2
旷场实验中，2组小鼠间总运动距离（
P
=0.256）、中心区域停留时间（
P
=0.487）差异均无统计学意义；Y迷宫实验中，GluN3A OE组小鼠进臂总次数低于对照组小鼠（
P
=0.015），但进臂交替率在2组小鼠间差异无统计学意义（
P
=0.381）；强迫游泳实验（
P=
0.347）和悬尾实验（
P
=0.471）显示，不动时间在2组小鼠间差异均无统计学意义。双侧海马区域注射rAAV-GluN3A后，海马区GluN3A蛋白表达较对照组明显增加（
P
=0.005），海马区MBP蛋白（
P
=0.019）、MAG蛋白（
P
=0.022）和Olig2蛋白（
P
=0.022）表达降低，海马区MBP mRNA（
P
=0.043）、MAG mRNA（
P
=0.032）和Olig2 mRNA（
P
<
0.001）的表达与蛋白表达下降趋势相一致，均降低；免疫荧光染色显示：GluN3A OE组小鼠海马区结肠腺瘤样息肉标记成熟少突胶质细胞密度降低（
P
<
0.001），但血小板衍生生长因子受体标记少突胶质前体细胞密度无明显变化（
P
=0.542）。
结论
2
在双侧海马区域过表达GluN3A亚基基因并未引发小鼠出现学习记忆能力改变、焦虑行为及抑郁样行为，仅引发海马区域髓鞘相关蛋白低表达及成熟少突胶质细胞减少。
Abstract
Objective
2
To explore the role and possible regulatory mechanism of hippocampal N-methyl-D-aspartate receptor subtype 3A（GluN3A） subunit in anxiety-related behaviors，ability of learning and memory，and depression-like behaviors.
Methods
2
Thirty male C57BL/6N mice aged 7-8 weeks were randomly divided into GluN3A overexpression group（GluN3A OE） and control group. Recombinant adeno-associated viruses with（rAAV-GluN3A） and without（rAAV-control） the gene encoding GluN3A were injected into the bilateral hippocampus of mice in the GluN3A OE and control groups，respectively. At 3 weeks after virus injection，behavioral assessments were conducted using the open field test，Y maze test，forced swimming test，and tail suspension test. Subsequently，Western blot and qRT-PCR were performed to determine the expression levels of GluN3A，myelin basic protein（MBP），myelin-associated glycoprotein（MAG），and oligodendrocyte transcription factor 2（Olig2）. Moreover，immunofluorescence staining was carried out to evaluate the development of oligodendrocytes.
Results
2
In the open field test，there were no significant differences in the total moving distance（
P
=0.256） and the time spending in central area of open field（
P
=0.487） between the two groups. In the Y maze test，the total number of arm entries of mice was significantly lower in the GluN3A OE group than in the control group（
P
=0.015），while no significant difference was observed in alternating rate between the two groups（
P
=0.381）. Both forced swimming test（
P=
0.347） and tail suspension test（
P
=0.471） showed no significant differences in immobility time between the two groups. After injection of rAAV-GluN3A in the bilateral hippocampus，the expression of GluN3A protein in the hippocampus was significantly increased compared to that of control group（
P
=0.005）. The expression levels of MBP protein（
P
=0.019），MAG protein（
P
=0.022），and Olig2 protein（
P
=0.022） were significantly decreased in mice of the GluN3A OE group compared to mice of the control group. The expression levels of MBP mRNA（
P
=0.043），MAG mRNA（
P
=0.032），and Olig2 mRNA（
P
<
0.001） were significantly decreased in mice of the GluN3A OE group，which was consistent with the decreased expression of MBP，MAG，and Olig2 proteins. Immunofluorescence showed that the density of CC1
+
mature oligodendrocytes was significantly decreased in the hippocampus of mice in the GluN3A OE group（
P
<
0.001），while the density of PDGFRɑ
+
oligodendrocyte precursor cells displayed negligible variation（
P
=0.5
42）.
Conclusion
2
Overexpression of GluN3A subunit gene in the bilateral hippocampus did not lead to changes in ability of learning and memory，anxious behaviors，and depression-like behaviors in mice，but led to the low expression of myelin-related proteins and decreased density of mature oligodendrocytes in the hippocampus.
关键词
Keywords
references
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