转基因“聪明大鼠”学得快记得牢

顾汉现

转基因“聪明大鼠”学得快记得牢


2009年11月16日23:21  


　　人民网上海频道09-11月16日电 (记者姜泓冰) 华东师大脑功能基因组学教育部及上海市重点实验室与美国乔治亚医科大学的研究者联合成功构建了转基因聪明大鼠，进一步证实了NR2B基因在大鼠的学习记忆功能中的重要作用，揭示了NR2B亚基在学习记忆中作用的普遍性。该项成果《NR2B转基因大鼠的记忆能力和突触可塑性提高》发表在最新一期《公共科学图书馆·综合》（PLoS ONE）杂志，将对脑科学的发展起到重要作用，也对改善人脑的学习记忆功能提供了理论依据。

　　科研人员利用脑区特异性的转基因技术成功构建了NR2B转基因大鼠，实现了NR2B基因在大鼠前脑高量表达，并从分子、细胞突触和整体行为不同的层次分析了NR2B转基因大鼠的表型。在检测学习记忆功能方面，科研人员利用多种行为测试，测试了NR2B基因对大鼠学习记忆功能的影响。水迷宫就是其中训练大鼠学习记忆功能的一项实验。科研人员先在圆形水池内放置一个水下平台，并在水中添加白色食用染料用以隐藏这个平台。转基因大鼠能够比非转基因的同窝大鼠更快地找到隐藏平台（表明学得快）。科研人员撤除平台，转基因大鼠在原平台所在区域停留的时间明显增长（对隐藏平台的位置记得牢）。此外，科研人员还通过新异物体识别和T-迷宫等行为学实验，进一步证实了转基因大鼠的学习记忆能力显著提高。

　　有意思的是，科研人员是在大鼠品系上最聪明的Long Evans野生型品系的基础上构建出了超级聪明的转基因大鼠。它不仅说明普通大鼠的大脑优化具有可行性，而且为NR2B基因在多种哺乳类动物学习记忆功能中的重要性及广普性提供了有力的实验证据。

　　20世纪90年代，华东师大钱卓教授利用特异性的基因剔除技术，证明了NMDA受体在学习记忆中的作用。随后，他领导的研究小组又利用区域特异性的转基因技术，创建了“聪明小鼠”，进一步证明了NMDA受体的NR2B是小鼠学习记忆的关键分子开关。与小鼠相比，大鼠是生物医学研究比较理想的动物模型。人类的NR2B基因与大鼠、小鼠的NR2B基因非常相似。因此，该项工作也为改善人脑的学习记忆功能提供了理论指导依据。

　　科研人员根据目前流行的儿童图话故事《聪明鼠哈卜杰环游世界》，为世界上第一只具有学习记忆功能的大鼠取名为“哈卜杰”（Hobbie-J）。

　　此项研究工作是在国家科技部973项目以及教育部、上海市科委及云南省科技厅的支持下，由华东师大脑功能基因组学教育部及上海市重点实验室曹晓华教授、西双版纳灵长类模式动物中心以及美国乔治亚医科大学大脑与行为研究所所长钱卓教授的联合团队共同完成的。