TPH2基因敲除大鼠运动表型特征与中枢单胺类神经递质双重失调研究

《Scientific Reports》：TPH2 knockout impairs skilled motor performance and alters striatal dopamine metabolism in female rats

　　

摘要

色氨酸羟化酶2基因敲除（TPH2-KO）大鼠的特定中枢神经系统（CNS）中缺乏5-羟色胺（5-HT）。虽然先前的研究主要关注与边缘系统相关的行为，但中枢神经系统5-HT耗竭对基线运动控制的内在影响及其神经化学基础仍未被完全阐明。在此，我们通过一系列行为测试比较了TPH2-KO大鼠与野生型（WT）雌性大鼠的感觉运动表现，并通过高效液相色谱法（HPLC）评估了CNS关键运动区域的单胺类神经递质含量。TPH2-KO大鼠在平衡木行走测试中表现出更高的失误率，且在运动学分析中表现出更高的运动速度。TPH2基因敲除大鼠的单胺组织含量分析揭示了中枢神经系统中5-HT和 dopamine（DA）双重失调现象。DA水平在纹状体中显著降低，在延髓中降低更为严重，且伴随代谢物与DA比值升高。这种双重单胺类神经递质紊乱可能是观察到的运动速度改变和精细运动控制变化的原因，而在转棒测试和水平梯子测试中并未观察到明显的运动协调或平衡能力缺陷。我们的发现揭示了TPH2-KO大鼠中一种新型的运动表型，并展示了纯合子TPH2基因敲除模型的功效。这不仅拓展了该模型在重度抑郁症研究中的应用，还突出了TPH2-KO大鼠在研究5-HT相关运动速度调节机制和运动精确性方面的潜在相关性。