本发明专利技术涉及生物医药领域，特别是涉及CaV2.1α1基因突变小鼠在体内缺血模型中梗死体积降低。细胞死亡和脑损伤导致局部缺血的主要原因是由Ca2+离子调节异常引起的。神经元细胞膜的去极化导致电压门Ca2+控通道的激活和Ca2+的内流。实验中使用两种CaV2.1通道α1亚基突变小鼠（rolling Nagoya和leaner mice）进行研究CaV2.1（P‑Q型）在缺血性神经元损伤中所起到的生理作用。局部缺血实验结果表明了rolling Nagoya和leaner mice这两种突变模型其脑组织栓塞面积较野生型小鼠有了明显的减少。在体外Ca2+成像的研究中，两种CaV2.1通道突变小鼠的Ca2+浓度的增长速度与野生型小鼠相比起来比较缓慢。这些研究结果表明了CaV2.1通道在Ca2+依赖性的局部缺血模型中起到了重要的作用，如果阻断此通道可以起到一定的预防和保护作用。
CaV2.1 alpha 1 gene mutant mice showed reduced infarct volume in vivo ischemia models
The invention relates to the field of biological medicine, in particular to the CaV2.1 alpha 1 gene mutant mice, wherein the infarct volume is reduced in an in vivo ischemic model. The main cause of cell death and brain damage leading to ischemia is caused by abnormal regulation of Ca2+ ion. Depolarization of neuronal cell membranes leads to activation of voltage-gated Ca2+ channels and Ca2+ influx. In the experiment using two CaV2.1 channel alpha 1 subunit mutant mice (rolling Nagoya and leaner mice) of CaV2.1 (P Q) physiological role in ischemic neuronal injury. Ischemia experiments show that rolling Nagoya and leaner mice the two mutation model of the brain embolism area compared with wild-type mice was reduced significantly. In the study of in vitro Ca2+ imaging, the growth rate of Ca2+ in two CaV2.1 channel mutant mice was slower than that in wild-type mice. These results show that the dependence on Ca2+ CaV2.1 channel ischemia model plays an important role, if blocking this channel can play a certain role in prevention and protection.
【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及生物医药领域，特别是涉及CaV2.1α1基因突变小鼠在体内缺血模型中梗死体积降低。
技术介绍
：细胞膜去极化的时，电压门控Ca2+(CaV)通道允许Ca2+进入到细胞内。在神经系统中，CaV通道在不同神经元功能的调节上发挥着重要的作用归因于细胞内Ca2+浓度的升高[1]。CaV通道是一种复杂的分子复合物，由α1，β，α2-δ和γ亚基组成[2]。α1亚基对于进行适当的通道功能和确定信道的基本特性是必不可少的[1]。在突触前终端，有三大CaV2通道类型，CaV2.1(P/Q型)，CaV2.2(N型)和CaV2.3(R型)，这三种类型广泛表达于中枢神经系统[3]和参与Ca2+依赖的胞吐释放神经递质[4]。鉴于CaV2通道的关键作用在于控制特定神经递质的产生和释放，突触前CaV2通道的表达、定位、结构或调制发生缺陷都可能会导致异常的突触信号和导致神经网络功能障碍的各种模式。Ca2+浓度的增加在缺血性神经元损伤的发病机理中扮演着重要的角色[5-8]，缺血时，Ca2+浓度通过细胞外空间Ca2+的内流和细胞内存储Ca2+的释放而升高[9]。CaV2通道作为重要的Ca2+内流路线，他们参与缺血性神经元损伤的病理生理学是至关重要的。检测CaV2.1通道的功能和CaV2.1通道的疾病过程，小鼠遗传学的研究可能是有用的。小鼠Cacna1a基因发生突变可编码出CaV2.1通道成孔的α1单元，突变包括以CaV2.1电流缺乏的基因敲除菌株和包涵表现共济失调现象为常见症状的自发突变[10-12]。RollingNagoya小鼠在电压测量S4段第三重复突变[13]，leaner小鼠在剪接供体序列上发生突变，从而改变C-末端序列[14]。CaV2.1通道的rollingNagoya型突变激活时有一个更低的电压灵敏度，导致小脑受损突触的传递[15]。CaV2.1通道的leaner型突变导致了小脑中通道的低密度表达[16]。以往的研究也表明，leaner突变型(60％)小鼠的浦肯野细胞中P型Ca2+电流的下降量比rollingNagoya(40％)突变型小鼠的要大[13,16]。应用CaV2.1通道α1亚基(CaV2.1α1)基因敲除小鼠来检测CaV2.1通道和缺血性神经损伤两者之间的关系是不可能的，因为大多数的小鼠断奶不生存。尽管rollingNagoya和leaner两种突变型小鼠表现出正常的寿命，但是它们共济失调的严重程度显著不同，leaner突变小鼠要更严重些。由于Ca2+信号的精确调节对于神经细胞突起是非常重要的，通过不同的CaV2.1通道突变体改变Ca2+离子流能够引起神经元和电路不同的功能障碍。因此，通过rollingNagoya，leaner小鼠和野生型小鼠的比较，可以阐明CaV2.1通道在缺血性神经元损伤中的生理作用。在本研究中，我们建立了一个大脑中动脉完全阻塞的体内缺血模型和一个在海马切片上氧-葡萄糖剥夺的体外缺血模型来研究CaV2.1通道在缺血性神经元损伤中的作用，这些模型都是采用rollingNagoya和leaner小鼠来建立的。
技术实现思路
：细胞死亡和脑损伤导致局部缺血的主要原因是由Ca2+离子调节异常引起的。神经元细胞膜的去极化导致电压门Ca2+控通道的激活和Ca2+的内流。在神经系统中，CaV通道在不同神经元功能的调节上发挥着重要的作用归因于细胞内Ca2+浓度的升高。CaV通道是一种复杂的分子复合物，由α1，β，α2-δ和γ亚基组成[2]。α1亚基对于进行适当的通道功能和确定信道的基本特性是必不可少的。鉴于CaV2通道的关键作用在于控制特定神经递质的产生和释放，突触前CaV2通道的表达、定位、结构或调制发生缺陷都可能会导致异常的突触信号和导致神经网络功能障碍的各种模式。Ca2+浓度的增加在缺血性神经元损伤的发病机理中扮演着重要的角色。CaV2通道作为重要的Ca2+内流路线，他们参与缺血性神经元损伤的病理生理学是至关重要的。检测CaV2.1通道的功能和CaV2.1通道的疾病过程，小鼠遗传学的研究可能是有用的。鉴于以上所述现有技术，本专利技术第一方面提供CaV2.1α1mRNA的表达模式。CaV2.1α1mRNA在野生型小鼠(n＝6)、rollingNagoya和(n＝5)和leanermice(n＝5)在三种小鼠体内分布都一样(数据未显示)。利用反义探针检测到α1亚基在这三种小鼠大脑内部都有一个广泛的表达，尤其是在嗅球神经元细胞，大脑皮层神经元细胞，海马神经元细胞和小脑神经元细胞中有强烈的表达。但是使用正义探针之后未检测到任何的信号。用real-timeqRT-PCR来检测CaV2.1α1mRNA在这三种小鼠中的嗅球、大脑皮层、尾状壳核、海马、小脑以及肝脏中的表达水平，总CaV2.1α1的相对表达水平并未有明显的不同，肝脏部分未检测到任何的PCR产物(数据未显示)。本专利技术第二方面提供CaV2.1α1基因突变小鼠在体内缺血模型中梗死体积的降低。对野生型小鼠(n＝12)，rollingNagoya(n＝11)以及leanermice(n＝12)进行大脑中动脉阻塞处理，三种小鼠中的梗死区域有明显不同。梗死区域在rollingNagoya中占大脑的总体积的比例为27.1±3.5％，leanermice中的比例为20.2±3.5％，野生型小鼠为42.9±4.5％。本专利技术第三方面提供CaV2.1α1基因突变小鼠在体外缺血模型中[Ca2+]i的降低。用海马切片来检测OGD处理后[Ca2+]i的变化，OGD处理后能使局部缺血。CaV2.1通道在海马区域内的表达十分强烈。在OGD处理前，在这三种小鼠中CA1区的锥体细胞层的基础比率并未有明显的区别(野生型：0.847±0.011；rollingNagoya：0.827±0.022；leanermice：0.803±0.013)。一旦OGD开始处理后，[Ca2+]i出现递增，处理后的4min内，野生型小鼠的标准化指数要远远高于其他两组的小鼠。综上所述，本专利技术专利技术人证实了CaV2.1α1基因突变小鼠在体内缺血模型中梗死体积降低具有实际应用价值。附图说明：图1：脑梗死的评价(A)大脑中动脉阻塞处理后的一系列的脑区域。分别用TTC处理后的野生型小鼠(左)，rollingNagoya(中)，leanermice(右)。(B)和对照组相比，野生型小鼠(n＝12)，rollingNagoya(n＝11)以及轻瘦型小鼠(n＝12)中对梗死区域体积的统计。图2：海马切片经OGD诱导后[Ca2+]i增加的剖面图。经OGD处理后，取自野生型小鼠(n＝14,closedsquare)，rollingNagoya(n＝14,opencircle)，leanermice的(n＝14,opentriangle)的海马CA1区域的锥体细胞层的标准化曲线随着时间的变化而变化。标准化曲线的数据是从OGD处理前5min开始搜集，到OGD处理结束后7min。水平黑色标线指OGD处理组。图3：缺血环境下CaV2.1通道突变体介导的神经保护作用机制。CaV2.1通道的重要性和钙离子内流与调节谷氨酸释放一致。[Ca2+]i的升高在缺血性脑损伤的发生中起着至关重要的作用。在局部缺血中，不同的CaV2本文档来自技高网...
【技术保护点】
CaV2.1α1基因突变小鼠在体内缺血模型中梗死体积降低。
【技术特征摘要】
1.CaV2.1α1基因突变小鼠在体内缺血模型中梗死体积降低。2.如权利要求1所述CaV2.1α1基因突变小鼠在体内缺血模型中梗死体积降低，其特征是：所述实验动物为野生型小鼠、CaV2.1通道α1亚基突变小鼠（rollingNagoya和leanermice）。3.如权利要求1所述CaV2.1α1基因突变小鼠在体内缺血模型中梗死体积降...
【专利技术属性】
技术研发人员：田晓丽，
申请(专利权)人：宁波美丽人生医药生物科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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