新型 P2X7受体基因敲除小鼠模型的构建及行为学特征研究：为神经精神疾病研究带来新突破

研究人员构建新型 P2X7受体基因敲除小鼠模型，发现其影响行为，为相关研究提供新工具。

　　在神经精神疾病的研究领域，抑郁症如同一片笼罩着无数患者的阴霾，它是一种与压力密切相关的疾病，也是全球范围内导致残疾的主要原因之一。近年来，随着研究的深入，免疫系统及其失调在抑郁症发病机制中的作用愈发受到关注。其中，嘌呤能信号通路中的 P2X₇受体（一种由三磷酸腺苷（ATP）激活的离子通道），因其在慢性炎症条件下的活跃表现，成为了研究的热点。

P2X₇受体主要在中枢神经系统的小胶质细胞、少突胶质细胞和星形胶质细胞中表达，其在神经元中的表达情况仍存在争议。已有研究表明，P2X₇受体信号通路参与了将环境压力转化为与抑郁症相关的炎症状态的过程。当受到免疫刺激、细胞创伤以及急慢性心理社会压力时，ATP 会释放到细胞外空间，作为一种分子应激信号，激活 P2X₇受体，进而引发一系列细胞内通路的激活，最终导致炎症因子的释放和神经可塑性的降低，这些变化都与抑郁症的发生发展密切相关。此外，P2RX₇基因的单核苷酸多态性（SNPs）也与多种神经精神疾病相关。

然而，目前对于 P2X₇受体及其多态性在群体和个体水平上的作用，以及基因与环境相互作用的影响，仍有待进一步研究。在动物模型研究方面，虽然已经有四种 P2X₇基因敲除（KO）小鼠模型被构建出来，但这些模型都存在一定的局限性，部分模型中特定的剪接变体仍能表达，导致功能缺失不完全，这使得之前的研究结果可能无法准确反映 P2X₇受体的真实作用。

为了突破这些困境，来自德国多个研究机构（如马克斯?普朗克精神病学研究所等）的研究人员开展了一项深入研究，旨在构建一种新型的、完整的 P2X₇基因敲除小鼠模型，并对其进行行为学特征分析。该研究成果发表在《Purinergic Signalling》杂志上。

研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先是基因编辑技术，通过构建靶向载体，利用同源重组的原理，将小鼠 P2rx₇基因中包含外显子 2 的 2.3kb 片段替换为 tau - LacZ 报告基因选择盒，从而成功破坏了 P2rx₇基因；其次，采用逆转录聚合酶链反应（RT - PCR）、原位杂交、蛋白质免疫印迹（Western blot）等分子生物学技术，从 mRNA 和蛋白质水平验证基因敲除的效果；此外，还利用钙成像技术和白细胞介素 - 1β（IL - 1β）释放实验，对 P2X₇受体的功能进行评估；最后，通过一系列行为学测试，如旷场实验（OFT）、高架十字迷宫实验（EPM）、明暗箱实验（DLB）、强迫游泳实验（FST）和社交回避实验（SAT）等，观察基因敲除小鼠在不同行为方面的表现。

研究结果如下：

1. 新型 P2X₇基因敲除小鼠模型的建立：通过经典的基因靶向技术，成功构建了新型 P2X₇基因敲除小鼠模型。经 Southern blot 分析、RT - PCR、原位杂交和 Western blot 等实验验证，该模型缺失了所有已知的小鼠 P2rx₇剪接变体和蛋白质表达，功能完全丧失。例如，基因敲除小鼠的腹腔巨噬细胞在受到 BzATP 刺激时，Ca^{2 +}内流显著减少，且无法正常产生 IL - 1β 反应。
2. 行为学特征分析：在基础状态下，基因敲除小鼠与野生型小鼠在运动活性方面没有显著差异，但在焦虑相关行为上有所不同。基因敲除小鼠在旷场实验中进入中心区域的次数更多，在该区域停留的时间也更长，表明其焦虑相关行为减少。在慢性社会挫败应激（CSDS）条件下，两种基因型小鼠的运动活性均显著降低，但基因敲除小鼠的社交回避行为明显减少，表现出更强的应激恢复能力。而在强迫游泳实验中，无论在基础状态还是 CSDS 处理后，基因敲除小鼠与野生型小鼠在主动和被动应对行为上均未发现显著差异。

研究结论和讨论部分指出，该研究成功构建并验证了新型 P2X₇基因敲除小鼠模型，其优势在于完全缺失已知的小鼠 P2rx₇剪接变体，避免了残留或补偿性表达对研究结果的干扰。虽然观察到的行为学效应较为温和，但研究结果进一步支持了 P2X₇受体在行为控制中的作用，尤其是在调节焦虑相关行为和社交行为方面。这一新型小鼠模型为基础和转化神经精神疾病研究提供了有力的工具，有助于深入探究 P2X₇受体在应激相关精神疾病中的遗传、分子（包括神经免疫）和行为学效应。未来，还需要进一步开展涉及雄性和雌性基因敲除小鼠的研究，以更全面地了解 P2X₇受体在应激相关精神疾病中的作用机制。