MrgF基因剔除小鼠表型分析及其生物学功能的研究

MRGF（MAS-related GPR, member F）是与小鼠同源的一种人类G蛋白偶联受体，同源性高达86.4%，其配基和生物学功能未知。目前研究表明G蛋白偶联受体(G-protein coupled receptors，GPCRs)是一大类通过G蛋白介导其生物效应的膜受体的总称，参与信号传导使细胞对外界刺激做出反应。部分GPRs在特异性的细胞类型中表达，是50%的新药靶点。前期实验显示小鼠MrgF 特异表达于小脑，因此MrgF很可能参与了与小脑部位相关的一系列信号传导功能，具有潜在的重要应用价值。本研究经由重组技术构建了MrgF基因剔除打靶载体，获得了MrgF基因剔除杂合子小鼠；拟通过系统的表型分析，基因芯片技术筛选并分析相关细胞因子表达水平等，从整体动物水平阐明MrgF基因的生物学功能，为寻找MrgF基因与临床疾病的关联性及新的药物靶点提供实验基础。

MRGF（MAS-related GPR, member F）是与小鼠同源的一种人类G蛋白偶联受体（G protein-coupled receptors，GPCRs），作为受体蛋白MRGF有G蛋白偶联受体活性和信号传导活性，但作为一种孤儿GPCRs(orphan GPCRs，oGPCRs)，MRGF基因的研究至今仍处于起步阶段，其配基和生物学功能未知。寻找oGPCRs的内源性配基，揭示其生理功能及病理意义，将会给某些疾病的机制研究带来新的突破，进而以此为靶点研制出治疗这些疾病新的药物。为研究MRGF基因的正常生理功能和在人类疾病中所起的作用，我们成功构建了与人类MRGF基因同源性高达86.4%的MrgF基因剔除小鼠模型，从整体动物水平研究MrgF的生物学功能。oGPCRs大部分为视紫红质亚类，其中多数主要在脑内表达，提示可能尚有未发现的神经递质存在。通过RT-PCR和Realtime-PCR方法检测野生型小鼠各组织中MrgF基因的表达情况，实验结果显示，MrgF基因组织特异表达谱中小鼠小脑有高表达，特异性抗MrgF抗体免疫组化和免疫荧光分析，确定了MrgF基因功能相关的小脑功能域主要位于浦肯野细胞层，因此MrgF很可能参与了与小脑部位相关的一系列信号传导功能。为进一步研究MrgF基因在小脑发挥的功能，我们建立了6种行为学模型，主要包括旷场实验、高架十字迷宫实验、平衡木实验、爬竿实验、跑步机实验和转棒实验，通过行为学模型检测MrgF基因剔除小鼠一般运动能力和运动平衡能力的改变。实验结果显示，MrgF基因剔除小鼠其运动平衡能力有所减弱的。生物信息学分析高度提示我们MrgF基因可能参与了痛觉信号传导的功能。通过热板实验、甩尾实验、扭体疼痛实验和福尔马林实验等检测MrgF基因剔除小鼠痛觉改变。实验结果中发现，与同窝野生型小鼠相比，MrgF基因剔除小鼠对短暂的热刺激不敏感，但对一些化学性的刺激，特别对福尔马林引起的紧张性疼痛，痛阈增高，对疼痛的耐受性增加，并具有统计学差异（P<0.01）。该项实验结果的发现，给我们研究MrgF基因功能提供了新思路。目前，我们正通过定位MrgF基因剔除小鼠痛觉功能区域，痛觉相关基因表达的改变，研究MrgF基因在痛觉信号传导过程中所起的作用。