HDAC1对爪蟾行为学的影响
摘要：HDAC1作为HDACs家族中重要成员,可使组蛋白去乙酰化进而调节基因表达，在细胞分化和胚胎早期发育中，表观遗传调控过程中起重要作用。HDAC1不仅可以调控胚胎干细胞的分化而且对神经环路的构建、突触和行为可塑性起着关键的调控作用，本文就HDAC1在中枢神经环路中的调控机制作一综述。
关键词：HDAC；行为学；表观遗传学；剥夺；抑制
文献综述
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HDACs在个体发育中起着非常重要的作用，比如神经发育[1]、突触可塑性[2]、精神疾病[3]等。在发育中的非洲爪蟾视顶盖中，I类HDACs在线粒体的早期阶段瞬时表达，并在后期出口到细胞核或细胞质中。I类HDACs在线粒体中的定位的发育调节以及它们在发育完整的脊椎动物脑中建立线粒体形态的作用[4]。在非洲爪蟾视觉系统中，NMDAR，CaMKII和CPEB调节突触强度，经验依赖的结构可塑性和顶盖细胞视觉反应[5]。
目前，非洲爪蟾已经成为胚胎学、发育生物学、功能基因组学等研究领域的重要模式生物[6]。作为模式生物研究的爪蟾主要有两种：非洲爪蟾和热带爪蟾，它们是两个亲缘关系相近的两个不同的种。现阶段大多数研究致力于爪蟾的生物医学效应、毒性效应和胚胎致畸的表型特征等。以此为前提，通过研究环境污染物对爪蟾等两栖动物的毒性效应进而监测环境变化，已成为国内外研究热点，其细胞、组织和生理生化过程都会发生显著差异，进而影响其存活和生长发育。现阶段，利用爪蟾进行基因功能研究的方法主要有两种：基因过表达和抑制基因表达技术。在胚胎学研究中，非洲爪蟾是主要的两栖类动物模型。非洲爪蟾的优势在于取卵方便，在实验室条件下，它可以常年产卵，不受季节限制。只要注射激素，雌体第2天就可以产卵，而且产卵量很大，可以通过人工授精获得受精卵。
不同类型的生物化学，形态学和电生理学特征直到出生后发育才得到完全确立[7]。虽然已知HDACs在表观遗传学发挥着重要的作用。但是，HDACs在外界视觉刺激下是否会调控神经元的形态和功能，对视觉行为是否有影响，我们并不清楚。蝌蚪接近移动物体时，可以通过改变其游动轨迹，产生视觉刺激诱导的回避反应 [8]。非洲爪蟾蝌蚪视顶盖内的抑制性和兴奋性神经元整合到视神经环路中，从而介导视觉刺激诱导的避光行为[9]。这些研究表明，发育中的视顶盖为研究抑制性神经元的结构和功能以及行为可塑性提供了很好的动物模型[10]。
组蛋白乙酰化与基因表达调控有关。最近，一些组蛋白乙酰转移酶和组蛋白去乙酰基酶基因已被鉴定和克隆。分子生物学研究表明，这些酶对基因的转录调控起着非常重要的作用。组蛋白去乙酰化酶RPD3及其相关的辅阻遏物Sin3A协同表达在胚胎发育过程中。RPD3和Sin3A是至少有一个大的辅阻遏复杂的部分，它参与许多转录因子的转录调控，表明酶的活性是通过转录调控胚胎发育的。事实上，组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古抑菌素A（TSA）可使胚胎致死，头部和尾部产生严重缺陷。蝌蚪孵化开始时，尾巴也会产生一个扭结。这种缺陷可能抑制基质金属蛋白酶11通过细胞外基质重塑而产生的[11]。
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