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生物钟基因per1b对斑马鱼行为的影响及功能分析
黄健1,2,*,仲兆民1,2,*,王明勇1,2,张淑青1,2,陈锡峰1,2,谈毅城1,2,王晗1,2(作者姓名)(小四号,仿宋,bold,center)
1苏州大学生物钟研究中心,2苏州大学医学部基础医学与生物科学学院,苏州215123
摘 要:注意力缺陷多动障碍症(ADHD)是一种在儿童期很常见的精神疾病,世界上大约3-5%的儿童及青少年患有此病,其中有约20%会延续到成年.多动,注意力不集中和冲动是这一精神疾病的主要表现形式,且多数ADHD患者还伴有睡眠问题.生物钟是以24小时为周期的生物节律,从单细胞生物一直到人类都有明显的生物节律,人类的睡眠-苏醒循环就是生物钟的良好实例.生物钟对各种基本的生命过程,如睡眠,生殖,发育和免疫等均发挥着不可或缺的调控作用.本研究中,我们利用反转录病毒插入获得了斑马鱼核心钟基因per1b突变体,行为学分析表明per1b突变导致了斑马鱼突变体发生了约两个小时的运动时相前移.同时我们发现,per1b突变体表现出了多动,冲动及记忆能力下降等表型,这些行为学表型与人类ADHD症状类似,药物试验表明ADHD常用药物能够有效治疗斑马鱼多动症状.多巴胺水平失常是人类ADHD的主要原因,斑马鱼per1b突变体内的多巴胺水平与野生型相比显着下降.进一步研究表明多巴胺水平的降低主要是由多巴胺代谢途径中的两个关键基因dbh(多巴胺β羟化酶基因)和mao(单胺氧化酶基因)过量表达引起的.转基因及细胞转染实验结果表明斑马鱼dbh和mao均受到了生物钟系统的调控.同时我们发现per1b突变体大脑多巴胺能神经元的数量显着降低.本研究首次详细地从生物钟阐明了注意力缺陷多动障碍症的发病机制,建立了第一个斑马鱼ADHD模型,为治疗这一疾病提供了新的药物靶点和治疗方法.
关 键 词:注意力缺陷多动障碍症生物钟多巴胺斑马鱼
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通讯作者:王晗,教授.E-mail:han.wang88@gmail.
建议的报告形式:□口头报告□墙报展示
(如做口头报告请写明参会报告人)
参会报告人:黄健,讲师.Tel:0512-65881257,E-mial:huangjian79@suda.edu.
*:共同第一作者
摘 要所属的会议涵盖领域:(请参照会议通知中的涵盖领域填写)
______________(主要领域)______________(次要领域)
(小五号,宋体)
或提交英文摘 要(OrsubmitanEnglishabstract):
AttentionDeficitHyperactivityDisorder(ADHD)inazebrafishcircadianrhythmmutant(Title)(Size18,bold,TimesNewRoman)
HUANGJian1,2,*,ZHONGZhao-Ming1,2,*,WANGMing-Yong1,2,ZHANGShu-Qing1,2,CHENXi-Feng1,2,TANGYi-Cheng1,2,WANGHan1,2(Authorname,eg.WANGXiao-Bin)(size12,bold,TimesNewRoman)
1CenterforCircadianClocks,SoochowUniversity,and2SchoolofBiology&,BasicMedicalSciences,MedicalCollege,SoochowUniversity,Suzhou215123,Jiangsu,China(authoraffilations)(size10italisized,bold,TimesNewRoman)
Abstract:Attentiondeficithyperactivitydisorder(ADHD)ischaracterizedbyfailuretofocusontasks,impulsivebehior,andhyperactivity,butisalsoassociatedwithimpairedsleep.Weshowherethatzebrafishmutantsinthecircadiangeneperiod1b(per1b)displayhyperactive-,impulsive-,andattention-deficit-likebehiors.Expressionoffunctionalper1bmRNAinmutantanimalsrescuedthehyperactivebehiorabnormality,demonstratingthatthephenotypeisduetodeficiencyintheper1bgene.Furthermore,abnormalbehiorcanberescuedbytreatmentwiththeADHDdrugmethylphenidate(MPH,Ritalin).BecausepeoplewithADHDproducesignificantlylowerlevelsofdopaminethancontrols,weinvestigatedgenesofdopaminemetaboliandfoundthatmutantsup-regulatedexpressionofthedopaminecataboligenesdbhandmao.Inaddition,per1bmutantbrainshadfewerdopaminergicneuronsintheventraldiencephalicposteriortuberculumthanthoseofwildtypes.Ourstudieorthefirsttimedemonstratethatdisruptionofacircadianrhythmgene(inthiscaseper1b)elicitsADHD-likesyndromes.ThiszebrafishcircadianADHDmodelshedslightonthepathogenesisofADHDandopensenueorexploringnoveltargetordiagnosisandnewtherapieorthionpsychiatricdisorder.(Abstract)TimesNewRoman)
Keywords:ADHD,Circadianclock,dopamine,zebrafish(keywords)(size12traditional,TimesNewRoman)
*:J.H.andZ.Z.contributedequallytothiswork.(size12traditional,TimesNewRoman)