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为了适应外界环境的昼夜节律变化,哺乳动物形成了稳定的内在生物钟系统。在小鼠中,生物钟的核心起搏器位于下丘脑的视交叉上核(suprachiasmatic nucleus,SCN),它是哺乳动物昼夜节律调节系统的中枢结构。SCN通过神经、体液调节包括睡眠—觉醒,摄食、激素、代谢和生殖等几乎所有的行为和生理过程。 SCN由20000多个神经元构成,大部分属于GABA能的神经元,是由几组分泌不同神经多肽的神经元组成。如分泌精氨酸血管加压素(AVP)的神经元,分泌血管活性肠肽(VIP)的神经元,调节着中枢和外周的生理和行为活动。从发布来看,SCN神经元可以分为核心区域和外壳区域。其中,核心区域主要负责接收外界及邻近核团的信号,该区域神经元主要表达VIP和胃泌素释放肽(GRP)。而外壳区域主要负责投射到其他核团,这类神经元以表达AVP神经多肽为主。但是我们不知道这些神经元如何协同、偶联或如何分别作用产生生物节律,从而影响生理或活动节律的。目前一个有效方法就是制作在不同多肽神经元特异表达CRE的小鼠,然后用遗传手段灭活这些神经元后,观察这些遗传改造小鼠的生理和活动的变化规律,从而试图阐明SCN神经元的工作原理。 本课题利用BAC转基因技术,通过同源重组,构建了在AVP、VIP、PROK2神经元表达iCre(improved Cre,优化的Cre重组酶)的BAC载体,通过受精卵原核注射,得到了在SCN特异性神经元表达iCre重组酶的转基因小鼠,它们分别是AVP-iCre,VIP- iCre,PROK2- iCre。然后我们对转基因小鼠进行基因型以及拷贝数鉴定,并将其阳性小鼠与Rosa26-mT/mG报告小鼠交配,对得到的双阳性小鼠,进行脑部SCN切片。进一步通过观察绿色荧光蛋白的分布与SCN特定神经元的分布,判断这些iCre转基因小鼠的组织特异性和CRE的活性。同时为了排除这些转基因小鼠是否损害了生物节律,我们也在没有外在光暗周期的环境中,测量了它们的生物节律情况,我们发现iCre转基因小鼠与野生型小鼠的生物节律没有区别,AVP、VIP和PROK2小鼠可以用来研究生物节律。因此我们成功构建了三个Cre转基因工具小鼠。