Ataxia Jackson (ax J ): một mô hình di truyền cho cái chết tế bào thần kinh theo chương trình

Makoto Ohgoh1, Kazuto Yamazaki1
1Tsukuba Research Laboratories, Eisai Co., Ltd., Ibaraki, Japan.

Tóm tắt

Cái chết tế bào chương trình hay apoptosis là một quá trình quan trọng để hình thành cấu trúc tế bào bình thường của người lớn. Tuy nhiên, phân tích in vivo của apoptosis thần kinh chưa được phát triển tốt. Do đó, cái chết tế bào apoptosis của một hệ thống thần kinh hoặc một phần giải phẫu cụ thể trong một dòng đột biến là một mục tiêu quý giá để tìm hiểu về mối liên hệ giữa một gen và apoptosis thần kinh. Ataxia (ax) là một dòng chuột đột biến thần kinh lặn tự động. Chúng tôi gần đây đã nghiên cứu não bộ của những cá thể đồng hợp tử cho ataxia Jackson (ax J), một alen của ax, bằng cách sử dụng phương pháp TUNEL. Một số tế bào dương tính với TUNEL đã được quan sát thấy trong lớp tế bào hạt của tiểu não, vòng răng và củ khứu giác ở những bạn vật đồng kiểu hình bình thường (ax J /+ hoặc +/+) có độ tuổi từ 23-38 ngày. Tuy nhiên, ở những con chuột ax J /ax J bị ảnh hưởng, số lượng tế bào dương tính với TUNEL tăng đáng kể trong tiểu não, đặc biệt là trong lớp tế bào hạt (p < 0.05). Chuột ax J sẽ là một mô hình in vivo độc đáo cho các nghiên cứu về cơ sở di truyền của cái chết tế bào thần kinh apoptosis, và việc xác định gen ax là cần thiết để làm sáng tỏ cơ sở phân tử của apoptosis.

Từ khóa

#apoptosis; tế bào thần kinh; đột biến cơ bản; mô hình di truyền; TUNEL; ataxia Jackson

Tài liệu tham khảo

Oppenheim RW. Cell death during development of the nervous system. Annu Rev Neurosci 1991; 14: 453–501.

Mattoson MP. Apoptosis in neurodegenerative disorders. Nat Rev Mol Cell Biol 2000; 1: 120–129.

Martin DP, Schmidt RE, DiStefano PS, Lowry OH, Carter JG, Johnson EM. Inhibition of protein synthesis prevents neuronal death caused by nerve growth factor deprivation. J Cell Biol 1988; 106: 829–844.

D’Mello SR, Galli C, Ciotti T, Calissano P. Induction of apoptosis in cerebellar granule neurons by low potassium: inhibition of death by insulin-growth factor I and cAMP. Proc Natl Acad Sci USA 1993; 90: 10989–10993.

Lyon MF. Ataxia—a new recessive mutant of the house mouse. J Hered 1955; 46: 77–80.

D’Amato CJ, Hicks SP. Neuropathologic alterations in the ataxia (paralytic) mouse. Arch Pathol 1965; 80: 604–612.

Burt AM. Morphologic abnormalities in the postnatal differentiation of CA 1 pyramidal cells and granule cells in the hippocampal formation of the ataxia mouse. Anat Rec 1980; 196: 61–69.

Gavrieli Y, Sherman Y, Ben-Sasson SA. Identification of programmed cell death in situ via specific labeling of nuclear DNA fragmentation. J Cell Biol 1992; 119: 493–501.

Airman J. Postnatal growth and differentiation of the mammalian brain, with implications for a morphological theory of memory. In: Quarton G, Melnechuk T, Schmitt FO, editors. The Neurosciences, New York, The Rockefeller University Press 1967: 723–743.

Wood KA, Dipasquale B, Youle RJ. In situ labeling of granule cells for apoptosis-associated DNA fragmentation reveals different mechanisms of cell loss in developing cerebellum. Neuron 1993; 11: 621–632.

Wüllner U, Löschmann P-A, Weiler M, Klockgether T. Apoptotic cell death in the cerebellum of mutant weaver and lurcher mice. Neurosci Lett 1995; 200: 109–112.

Tanaka M, Marunouchi T. Immunohistochemical analysis of developmental stage of external granular layer neurons which undergo apoptosis in postnatal rat cerebellum. Neurosci Lett 1998; 242: 85–88.

Borsello T, Di Luzio A, Ciotti MT, Calissano P, Galli C. Granule neuron DNA damage following deafferentation in adult rats cerebellar cortex: a lesion model. Neuroscience 2000; 95: 163–171.

Herrup K, Wilczynski S. Cerebellar cell degeneration in the leaner mutant mouse. Neuroscience 1982; 7: 2185–2196.

Fletcher CF, Lutz CM, O’Sullivan TN, et al. Absence epilepsy in tottering mutant mice is associated with calcium channel defects. Cell 1996; 87: 607–617.

Lane PW. Mouse News Lett. 1964; 30: 32.

Rezai Z, Yoon CH. Abnormal rate of granular cell migration in the cerebellum of weaver mutant mice. Devel Biol 1972; 29: 17–26.

Gao W-Q, Hatten ME. Neuronal differentiation rescued by implantation of weaver granulae cell precursors into wild-type cerebellar cortex. Science 1993; 260: 367–369.

Phillips RJS. “Lurcher”, a new gene in linkage group XI of the house mouse. J Genet 1958; 17: 35–42.

Caddy KWT, Biscoe TJ. Structural and quantitative studies on normal C3H and Lurcher mutant mouse. Phil Trans R Soc London 1979; 278: 167–201.

Ross ME, Fletcher C, Mason CA, Hatten ME, Heintz N. Meander tail reveals a discrete developmental unit in the mouse cerebellum. Proc Natl Acad Sci USA 1990; 87: 4189–4192.

Hatten ME, Heintz N. Mechanism of neural patterning and specification in the developing cerebellum. Annu Rev Neurosci 1995; 18: 385–408.

MuMurtrie EB, Barbosa MD, Zerial M, Kingsmore SF. Rabl7 and rab 18, small GTPases with specificity for polarized epithelial cells: genetic mapping in the mouse. Genomics 1997; 45: 623–625.

Turtzo LC, Lee MD, Lu M, et al. Cloning and chromosomal localization of mouse aquaporin 4: exclusion of a candidate mutant phenotype, ataxia. Genomics 1997; 41: 267–270.

Patil N, Cox DR, Bhat D, Faham M, Myers RM, Peterson AS. A potassium channel mutation in weaver mice implicates membrane excitability in granule cell differentiation. Nat Genet 1995; 11: 126–129.

Zuo J, De Jager PL, Takahashi KA, Jiang W, Linden DJ, Heintz N. Neurodegeneration in Lurcher mice caused by mutation in δ2 glutamate receptor gene. Nature 1997; 388: 769–773.

Doughty ML, De Jager PL, Korsmeyer SJ, Heintz N. Neurodegeneration in Lurcher mice occurs via multiple cell death pathways. J Neurosci 2000; 20: 3687–3694.

Lyon MF. Twirler: a mutant affecting the inner ear of the house mouse. J Embryol Exp Morphol 1958; 6: 105–116.

Griffith AJ, Radice GL, Burgess DL, et al. Location of the 9257 and ataxia mutations on mouse chromosome 18. Mamm Genome 1996; 7: 417–419.