GPR171 在雄性生理与情绪行为中的关键作用及性别差异探秘

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Behavioural Brain Research 2.6

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  GPR171 作为新解偶联的 G 蛋白偶联受体(GPCRs),其功能及在雌性中的作用不明。研究人员用 CRISPR 技术构建 GPR171 基因敲除小鼠模型研究其功能。结果发现雄性敲除鼠有摄食、饮水等多种行为改变,雌性无显著变化。该研究为相关药物研发提供参考。

  在生命科学领域,G 蛋白偶联受体(GPCRs)就像一把把神奇的 “钥匙”,能开启细胞内各种生理功能的 “大门”。目前,约三分之一的 FDA 批准药物通过作用于 GPCRs 发挥功效,这凸显了它们在医药研发中的重要地位。然而,GPR171 这把 “钥匙”,虽然被归类于 GPCRs,却一直笼罩在神秘的面纱之下。
此前研究发现,GPR171 与进食行为、情绪调节、疼痛缓解存在关联。它在大脑多个区域广泛分布,包括下丘脑、基底外侧杏仁核等,这暗示它可能在生理功能调控中扮演着更为复杂且重要的角色。但由于研究方法的限制,比如药物干预受药代动力学和药效学因素影响,病毒敲低无法完全敲除受体等,人们对 GPR171 的内源性功能了解极为有限。而且,之前几乎没有研究关注 GPR171 功能在性别上的差异。为了更全面、深入地探索 GPR171 的奥秘,研究人员开展了这项关键研究。

研究人员利用 CRISPR 技术构建了全新的 GPR171 基因敲除小鼠模型。通过这个模型,研究人员对 GPR171 基因敲除(KO)小鼠、野生型(WT)小鼠和杂合子(HET)小鼠进行了全面研究。实验小鼠购自赛业生物科技公司(Cyagen Biosciences),并在此基础上进行后续繁育。

研究中,主要运用了两种关键技术方法。一是基因编辑技术,利用 CRISPR/Cas9 对小鼠受精卵进行高通量电穿孔,成功构建 GPR171 基因敲除小鼠模型。二是基因检测技术,采用 PCR 在 DNA 水平鉴定小鼠的基因型,用 RT - qPCR 检测大脑中 GPR171 的表达情况 。

研究结果


  1. 进食和饮水行为:研究人员发现,雄性 GPR171 基因敲除小鼠的进食量明显增加,饮水量却显著减少;而雌性敲除小鼠的进食和饮水行为与野生型小鼠相比,并没有明显差异。这表明 GPR171 对雄性小鼠的进食和饮水行为有着重要的调节作用,在雌性小鼠中却并非如此。
  2. 生理功能:在生理功能方面,除了共济失调(ataxia)的测量指标外,GPR171 基因敲除小鼠与野生型小鼠在其他生理行为上相似。雄性敲除小鼠出现了共济失调现象,表现为运动协调能力下降,而雌性敲除小鼠在这方面没有明显变化。
  3. 情绪相关行为:雄性 GPR171 基因敲除小鼠表现出焦虑样行为减少,抑郁样行为增加的情况。但在基底外侧杏仁核(basolateral amygdala)中,cFos 活性并没有随着抑郁样行为的变化而改变。与之相比,雌性敲除小鼠在焦虑和抑郁相关行为上没有显著变化。这说明 GPR171 在调节雄性小鼠的情绪行为中起着关键作用,且这种调节机制与基底外侧杏仁核中的 cFos 活性可能没有直接关联。

研究结论与讨论


综合上述研究结果,研究人员得出结论:GPR171 对正常的进食、饮水等生理功能,以及焦虑、抑郁等情绪行为的调节至关重要,并且这些调节作用呈现出明显的性别差异。雌性 GPR171 基因敲除小鼠在各种行为范式中大多不受影响,而雄性小鼠则表现出多种行为的改变。

这项研究意义重大。首先,它为进一步研究 GPR171 的生理功能和作用机制奠定了坚实基础,让人们对 GPR171 这一神秘的受体有了更清晰的认识。其次,在药物研发方面,为开发以 GPR171 为靶点的药物提供了重要参考,提示在后续研究中,应特别注意药物作用的性别差异,在实验设计中要同时纳入雄性和雌性动物,以确保药物的有效性和安全性。最后,该研究成果发表在《Behavioural Brain Research》上,为该领域的科研人员提供了宝贵的研究思路和数据支持,推动了 GPR171 相关研究的进一步发展。

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