两种遗传小鼠模型中Malat1全局敲除揭示其对特定乙醇相关行为的性别依赖性影响

《Neuropharmacology》:Global Malat1 deletion in two genetic mouse models reveals sex-dependent effects on select ethanol-related behaviors

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月19日 来源:Neuropharmacology 4.7

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   •开发了两种互补的全身Malat1敲除小鼠模型•Malat1敲除选择性地降低了雌性的自主乙醇摄入•诱导型Malat1敲除降低了雌性摄入,而未改变味觉偏好•Malat1敲除未改变两种性别中任何一种的乙醇清除引言酒精使用障碍(AUD)是一种精神疾病,其特征是尽管面临不良的社会、职

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    开发了两种互补的全身Malat1敲除小鼠模型
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    Malat1敲除选择性地降低了雌性的自主乙醇摄入
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    诱导型Malat1敲除降低了雌性摄入,而未改变味觉偏好
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    Malat1敲除未改变两种性别中任何一种的乙醇清除

引言

酒精使用障碍(AUD)是一种精神疾病,其特征是尽管面临不良的社会、职业或健康后果,仍然无法停止或控制酒精使用。1美国约10%的12岁及以上人口符合AUD的诊断标准,2慢性过度饮酒可导致每年超过11.7万人死亡,3凸显了识别AUD神经适应机制的必要性。
尽管大多数研究侧重于阐明蛋白质在AUD病理中的作用,但编码蛋白质的基因仅占人类基因组的2%,4大量基因组尚未被充分探索。近期研究已确定长链非编码RNA(lncRNA)作为调节多种疾病相关生物学过程的调控因子,包括癌症、神经退行性变疾病和物质使用障碍。5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 lncRNA是长度超过200个核苷酸、不编码蛋白质的转录本,但可与DNA、RNA和蛋白质相互作用,从而调节细胞和分子功能。13, 14, 15在人类和小鼠基因组中,lncRNA基因的数量超过了蛋白质编码基因的数量(约为36,000个对比20,000个);16然而,由于进化保守性有限以及高度的组织和细胞类型特异性,lncRNA的研究仍然具有挑战性。17, 18, 19
转移相关肺腺癌(Malat1),也称为Neat2(核富集丰富转录本2),是进化上最保守且最丰富的lncRNA之一。17, 20, 21, 22Malat1在全身多种细胞类型中均有表达,包括但不限于肺、肾、肝、心、乳腺、前列腺和脑等组织;21, 23, 24全成年小鼠大脑的单细胞RNA测序发现,神经元、少突胶质细胞、小胶质细胞和星形胶质细胞中Malat1的表达十分丰富。25, 26, 27, 28在其众多生物学功能中,Malat1与转录因子相互作用以调节突触形成,21, 29, 30基因表达和选择性剪接,13, 31, 32, 33并调节促炎细胞因子的释放和细胞死亡途径。7, 34, 35, 36值得注意的是,在具有AUD的个体人死后大脑中,Malat1水平升高37,在慢性乙醇暴露的啮齿动物中也观察到类似现象;37, 38, 39我们假设Malat1可能调节与乙醇相关的行为,并预测Malat1敲除会减弱乙醇摄入。
为了验证我们的假设,我们使用CRISPR Turbo加速敲除(CRISPy TAKO)40方法生成了一组Malat1敲除小鼠,以快速筛选Malat1介导的对乙醇相关行为的影响。为最小化CRISPy TAKO小鼠中发育补偿带来的潜在混杂因素,我们还开发了一种Cre依赖的条件性Malat1全身敲除(cKO)品系,在5至7周龄时使用他莫昔芬诱导,与青少年晚期阶段重叠。我们使用行为学测试组合,分别采用黑暗中饮水(DID)和隔日双瓶选择(EOD-2BC)范式,评估了Malat1 TAKO小鼠的暴饮行为和与依赖无关的乙醇消耗。我们还在一组Malat1 TAKO小鼠中测试了乙醇清除率和急性功能耐受性(AFT),以评估药代动力学和药效学对乙醇敏感性的贡献。选择乙醇清除率是为了确定组成性Malat1敲除是否改变乙醇消除速率,而选择AFT是为了确定Malat1是否介导大脑对中毒的急性适应。我们观察到Malat1 TAKO小鼠中雌性特异性的急性功能耐受率降低和与依赖无关的乙醇消耗减少,这一结果在诱导型Malat1全身cKO模型中得到了部分重现。

章节摘要

动物

所有实验均获得匹兹堡大学机构动物护理和使用委员会(IACUC)的批准,并按照美国国立卫生研究院关于实验动物护理和使用的指南进行。所有动物均饲养在美国实验动物护理和评估协会国际认证的设施中。在整个实验过程中,小鼠维持12/12小时的光暗周期(07:00开灯),并且

Malat1 CRISPy TAKO小鼠的生成

使用了四种gRNA靶向Malat1,其中两个位于转录起始位点的上游,两个位于下游(图1A)。由电穿孔胚胎衍生而来的F0 CRISPy TAKO小鼠通过PCR进行基因分型,以评估CRISPR诱导的突变(图1B)。野生型(WT)等位基因产生933碱基对的扩增子,而编辑后的等位基因表现出较小的条带,与目标区域的缺失一致。PCR结果显示不同动物之间存在多态性缺失模式,提示存在异质性

讨论

本研究首次从因果角度检验了Malat1在调节酒精相关行为中的作用。我们创建了两种不同的Malat1 KO小鼠模型:一种CRISPY TAKO组成性全身KO模型,用于在F0动物中快速筛选Malat1介导的影响;以及一种Cre依赖的出生后他莫昔芬诱导的Malat1 cKO,在5至7周龄时启动,与青少年晚期阶段重叠。在两种模型中均观察到Malat1丰度的有效降低。行为学结果较为温和且具有性别依赖性,

CRediT作者贡献声明

Carolyn Ferguson:方法论、调查。Daniela V. Gil:写作——审阅与编辑,写作——原始草稿,方法论,调查,资助获取,正式分析,概念化。Annalisa M. Baratta:写作——原始草稿,方法论,调查,资助获取,正式分析,概念化。Martha Miskanic:调查。Andrew Iker:调查。Gregg E. Homanics:写作——审阅与编辑,监督,方法论,资助获取,

利益冲突声明

? 作者声明以下财务利益/个人关系,这些可能被视为潜在的利益冲突:Sean P. Farris报告获得了国家酒精滥用与酒精中毒研究所的财政支持。Gregg E. Homanics报告获得了国家酒精滥用与酒精中毒研究所的财政支持。Annalisa M. Baratta报告获得了国家酒精滥用与酒精中毒研究所的财政支持。Daniela V. Gil报告

致谢

我们衷心感谢INIA-Neuroimmune联盟以及NIH/NIAAA资助项目U01 AA020889、R01 AA030257、F31 AA032172和F31 AA029942的支持。
图1A和图3A在学术许可下使用BioRender生成:[Created in BioRender. Gil, D. (2026) https://BioRender.com/rrb2cto] 和 [Created in BioRender. Gil, D. (2026) https://BioRender.com/86bj754],分别。
Daniela V. Gil | Annalisa M. Baratta | Carolyn Ferguson | Martha Miskanic | Andrew Iker | Gregg E. Homanics | Sean P. Farris

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