研究腦指蛋白(Brain Finger Protein), Znf179, 對胚胎發育及腦部功能所扮演的作用

Znf179 為腦指蛋白，屬於 RING finger 家族中的一員，其主要在腦部有相當高的表 現量，且其在腦部的表現是隨著腦部的發育而逐漸增加。在先前的研究結果中，我們實 驗室首先證實 Znf179 為細胞內調控神經分化的一個重要因子。在本計畫中，我們將更 進一步利用動物模式來深入探討 Znf179 的生理功能。首先我們建立了常規 Znf179基因 剔除(conventional Znf179 knockout)小鼠，並發現在異型合子小鼠(Znf179+/-)互配產生出的 子代中，有超過 75%的同型合子小鼠(Znf179-/-)在胚胎時期死亡。進一步研究發現 Znf179 基因剔除同型合子小鼠胚胎顯示出血管發育異常，並大約在胚胎發育的第 14.5 天至出生 前死亡，且此現象同時在 129/sv 及 C57BL/6 兩種不同品系的小鼠中都可被觀察到。為 了確認 Znf179 基因剔除同型合子小鼠胚胎的血管結構是否異常，我們將利用印地安墨 染來檢視胚胎上可能的血管隙裂，同時也利用血管基底膜的重要組成蛋白如 platelet endothelial cell adhesion molecule 及 collagen IV 來進行免疫染色(immunostaining)以檢視 Znf179 基因剔除同型合子小鼠胚胎的血管結構。而為了探討 Znf179 是如何參與胚胎血 管發育的分子機制，我們也將利用定量反轉錄脢連鎖反應(quantitative RT-PCR)，西方轉 漬法(Western blotting)，免疫染色及生物晶片分析(microarray analysis)來比較 vascular endothelial growth factors (VEGFs) ， vascular endothelial growth factor receptors (VEGFRs)，platelet-derived growth factor (PDGF)及其他影響胚胎血管發育的重要因子之 表現情形。此外，我們也發現在 129/sv 及 C57BL/6 兩種品系遺傳背景混合的情況下， 會提高 Znf179 基因剔除同型合子小鼠的出生及存活至成鼠的比例。研究這些存活的小 鼠，我們發現 Znf179 基因剔除同型合子小鼠的體型比正常小鼠小，此外其腦部功能包 括動作平衡及空間學習記憶也比正正常小鼠差。我們將進一步測量並比較其血液血球及 生化值並進行組織病理學的檢測。其它的行為檢測如開放空間測試(open field activity)及 新奇事物認知測試(novel object recognition)也將進行以檢測其活動能力，探索能力，焦 慮狀況及對新奇事物的探索認知能力。針對進行莫里斯水迷津(Morris water maze)訓練前 後的老鼠我們也將利用 Golgi staining 及免疫染色的方法來檢測腦部海馬迴(hippocampus) 的神經細胞密度及樹狀突脊(dendritic spines)的數目變化情形，而生物晶片分析則將用來 比較海馬迴基因表現的差異以便進一步探討 Znf179 基因剔除如何影響空間學習記憶的 分子作用機制。最後，我們也將建立條件式 Znf179基因剔除(conditional Znf179 knockout) 小鼠及過量表現 Znf179 的基因轉殖小鼠(transgenic mice)，來提供做為深入研究 Znf179 基因生理及病理作用的極有用之研究工具。