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研究背景及目的:
裸鼹鼠(NMR)是一种特别的啮齿类动物，其皮肤缺乏P物质，无痛觉，是研究神经系统方面的良好材料;可在低氧条件下长期生存，具备较强的耐低氧能力;血管抗氧化压力较强;视觉退化，可作为眼发育的动物模型;近亲繁殖，但繁殖力旺盛，雌王鼠即使进入老年期都能保持旺盛的生殖能力;裸鼹鼠寿命是啮齿类中最长的，可达近三十年;具有一定的抗癌机制，至今仍没有发现裸鼹鼠自发癌症的例子。裸鼹鼠的重要科学价值已引起国际上的一些科学家的关注，尤其是针对其衰老缓慢和抗肿瘤的相关分子生物学研究结果已发表在Nature、PNAS等著名刊物上。自噬与细胞的增殖、衰老、耐低氧密切相关，我们通过蛋白印迹检测发现裸鼹鼠组织中LC3B水平显著高于小鼠组织，Beclin1、P53却低于小鼠，该现象为裸鼹鼠所特有。为了进一步研究裸鼹鼠的自噬调节，我们利用裸鼹鼠细胞和小鼠细胞进行自噬抑制和自噬诱导对裸鼹鼠及小鼠细胞增殖和Beclin1、P53影响的研究，比较裸鼹鼠与小鼠的自噬调节，以期为裸鼹鼠高自噬、抗癌、衰老缓慢等生物学特性的研究提供参考。
研究方法:
随机选取新生裸鼹鼠和C57BL/6小鼠各5只，麻醉解剖，取其肝脏、皮肤、肾脏、肺脏，修成1mm3组织块，戊二醛、锇酸分别固定，酒精-丙酮脱水，环氧树脂包埋，最后冷冻切片，透射电镜观察。观察两种动物各种组织的早期自噬体、成熟自噬体、自噬性溶酶体形态及分布情况。同时提取裸鼹鼠和小鼠脑组织、肝脏、肾脏、肺脏中的总蛋白，蛋白印迹检测LC3B、Beclin1、P53蛋白表达水平。组织培养法培养裸鼹鼠皮肤成纤维和肝脏成纤维细胞、小鼠皮肤成纤维细胞后，进行传代培养。三种细胞以8个密度梯度0.1×104、0.3×104、0.5×104、1×104、2×104、3×104、4×104、5×104/孔，制作CCK-8标准曲线。接着细胞以0.3×104/孔接种，培养液中添加雷帕霉素和3-甲基腺嘌呤(3-MA)，终浓度分别为50nM、2.5mM，24、48、72小时用CCK-8试剂盒检测细胞的密度，根据标准曲线，作出细胞增殖曲线。此外，于6cm板中接种以上三种细胞，每种细胞随机分为3组，分别为空白组、雷帕霉素、3-MA给药组，空白组只加培养基，给药浓度分别为100nM、5mM，给药后，于24、48、72小时三个时间点，蛋白印迹检测各组细胞各个时间点Beclin1、P53的表达水平。
结果:
与小鼠比较，裸鼹鼠各组织的LC3B表达显著较高，而Beclin1、P53的表达水平与小鼠的高表达比较则较低，形成鲜明对比。电镜下可观察到裸鼹鼠各个组织中均存在一定量的早期自噬体，成熟自噬体及自噬性溶酶体。从三种细胞的CCK-8标准曲线发现，相同细胞浓度下，裸鼹鼠细胞产生的脱氢酶量明显低于小鼠。3-MA对裸鼹鼠细胞48小时增殖抑制效果最为明显，而小鼠细胞于24小时已有显著的增殖抑制，由此显示，裸鼹鼠细胞对3-MA具有一定的耐药性。且72小时，细胞的增殖普遍恢复，裸鼹鼠细胞的增殖恢复能力高于小鼠。而雷帕霉素组，给药48小时，裸鼹鼠皮肤成纤维细胞出现显著的增殖抑制，程度高于小鼠，表明雷帕霉素对裸鼹鼠细胞的增殖抑制显著高于小鼠细胞。从Beclin1、P53的蛋白印迹检测结果可以看出，裸鼹鼠细胞在3-MA的自噬抑制作用下，产生一定程度的增殖抑制，但作用时间较短，能在较短时间内恢复正常的自噬功能，与小鼠比较，裸鼹鼠具有较强的耐药性，该结果与细胞增殖实验结果一致。此外，雷帕霉素对裸鼹鼠的Beclin1产生的负性调节效果，与小鼠细胞有一定的差异。3-MA能显著抑制裸鼹鼠细胞P53的表达，而小鼠细胞给药组的P53与空白组比较均无明显差异。
结论:
裸鼹鼠组织具有高自噬水平，但Beclin1、P53蛋白低表达;应对外界的自噬抑制压力时，裸鼹鼠细胞的自身调节能力明显高于小鼠;雷帕霉素对裸鼹鼠细胞产生的增殖抑制作用较为明显，对裸鼹鼠的Beclin1水平具有负性调节作用;较高剂量的雷帕霉素和3-MA对裸鼹鼠细胞P53有显著的抑制作用，以3-MA的作用最为显著。这些组织和细胞的自噬现象都是小鼠所没有的，因此，裸鼹鼠这些自噬调节现象很有可能是其具有的独特自噬调节机制的反应。探究裸鼹鼠自噬调节相关分子生物机制，能够为裸鼹鼠的抗肿瘤、抗衰老的探究提供参考。