学习和记忆功能丧失等。该动物模型容易存活、饲养和繁殖,于2个月龄时开始出现轻度记忆障碍,6个月龄时大脑皮层明显变薄,皮层神经元丢失达18%左右;12月龄时表现出中期AD样表型。本实验运用RRBS测序检测12月龄dKO mice和野生型小鼠海马组织中基因组DNA异常甲基化分布情况,利用相关生物软件对照分析,发现了存在于第十八号染色体外显子的Atp5al(ATP synthase-a)基因呈低甲基化状态。
Atp5a1基因编码的是ATP合成酶的a-亚基,ATP合成酶广泛分布于线粒体内膜上,负责将呼吸链中的ADP合成为ATP,Atp5a1基因缺失将导致该酶失活,使细胞凋亡。研究表明,Atp5a1在多种肿瘤细胞中表达异常,如在结直肠癌的肿瘤细胞中表达减少,而在胶质母细胞瘤、食管癌的肿瘤细胞中高度表达。此外,Seth R等还发现高水平的Atp5al表达与某些单核苷酸多态性(SNPs)和TP53突变有关,能促进宫颈上皮内瘤变(CIN)的发生,从而发展为肿瘤,而Atp5a1低水平的表达可能促进基因的微卫星不稳定性(MSI)肿瘤的发生。目前尚未发现有关该基因在AD发生机制中的研究报道,本实验RRBS测序结果显示,Atp5a1基因在12月龄dKO mice的海马中呈低甲基化状态,初步提示中期AD dKO mice模型的病理过程中低甲基化的Atp5a1基因可能发挥着一定作用。但由于本实验目前仅限于二代测序结果,研究样本量又有限,要进一步确定Atp5a1基因是否真正参与到中期AD dKO mice的病程,还需进一步采用甲基化特异性PCR、单基因甲基化测序、RT-PCR、免疫组化及免疫印迹等方法进一步验证并分析该基因甲基化状态、转录水平及蛋白水平等改变等情况,并将进一步扩大样本量,且结合早期及晚期dKO mice相应基因甲基化改变情况进行对比分析,为全面了解Vps33b基因的甲基化状态在中期AD中的生物学功能提供候选基因。
综上所述,RRBS测序结果初步显示Atp5a1基因在中度神经退行性病变AD dKO mice的病理进程中呈低甲基化状态,为进一步证实、筛选及研究AD发生的表观遗传机制、病理进程,以及AD基因靶向预防、治疗、预后判断等提供重要的候选线索。