小鼠主要嗅觉表皮内受AC3调控的差异表达基因筛选与鉴定

主要嗅觉表皮(MOE)是动物感知气味分子的主要器官。大多数嗅觉神经细胞应用cAMP信号传导通路将化学感应信息转化为电子信息。腺苷酸环化酶3(AC3)是cAMP信号传导通路的主要成分。为了明确缺失AC3如何影响其相应调节基因群体发生改变、以及是否会导致其它信号传导通路或尚未发现的信号传导通路产生相应的改变。申请者在前期工作基础上以AC3基因敲除小鼠和其同窝出生的野生型小鼠MOE组织为材料,运用SSH、Western blot、荧光免疫杂交和RNAi等技术组合,筛选并鉴定在嗅觉神经细胞内受AC3调节的差异表达基因及其可能的功能。以期明确MOE组织内不同信号传导通路之间和不同的腺苷酸环化酶同工酶之间是否存在互作关系,以及是否还有未知的信号传导通路存在。从而为我们进一步了解动物感知气味分子的机理打下坚实的基础。并为人类的嗅觉健康诊断和药物开发提供新的靶位点。

主要嗅觉表皮(MOE)是哺乳动物的主要嗅觉器官，其内的嗅觉神经元主要应用cAMP信号通路感知气味分子。腺苷酸环化酶3(AC3)是cAMP信号通路的主要成分。为了鉴定缺失AC3如何影响其相应调节基因群体发生改变、以及是否会导致其它信号通路发生改变。本项目以AC3敲除和野生型小鼠MOE为材料,筛选并鉴定在MOE内受AC3调节的差异表达基因及其可能的功能。以期明确MOE内不同信号通路之间和不同的腺苷酸环化酶同工酶之间的相互关系。利用抑制性消减杂交（SSH）法对受AC3调控的差异表达基因筛选结果发现，在AC3-/-小鼠MOE内kcnk3基因显著上调表达，而c-mip、mlycd、tmem88b和trappc5等基因则显著下调表达。基因芯片筛选结果表明，41266个参与检测的探针中，差异倍数大于2.0以上的有3379个，其中1391个上调表达，1988个下调表达，包括407个嗅觉受体基因、99个特异表达在未成熟嗅觉神经元和305个特异表达在成熟嗅觉神经元中的基因，以及155个表观遗传相关因子。嗅觉信号通路、凋亡相关信号通路、细胞生长相关信号通路以及部分离子门控信号通路相关基因均受到了显著影响。此外，本项目还发现，AC3缺失导致MOE内AC2、AC4、和β3GnT2相关因子下调表达，同时IP3和Hh信号通路也相应下调表达。这些结果对于了解AC3缺失小鼠嗅觉功能障碍机制具有重要启示, 并终将对人类的嗅觉健康诊断和药物研发产生重要和深远意义。