【原】Gria3基因敲除小鼠模型构建技术原理

生物学渣 2021-10-25

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有文章报道杂合敲除的雄性小鼠会出现生育能力降低的现象。另一个等位基因的杂合子雄性小鼠表现出对热伤害感受降低、对药物诱导癫痫发作的抵抗力降低和惊吓反射降低；纯合子雌性小鼠体重下降^[3]。

目前评价雄性啮齿类动物攻击性的两项成熟的试验为领地入侵者试验和在陌生环境下研究雄性之间相互社交的实验，研究人员使用这两个实验评估Gria3^-/Y小鼠的攻击性相关社会行为。领地入侵者试验需要在试验小鼠的领地中进行，以观察实验小鼠与年轻陌生雄性入侵小鼠的互动，并记录主动攻击行为（攻击）和被动攻击行为（摇尾）以及非攻击性社会行为（嗅探和跟踪）。与WT相比，更高比例的Gria3^-/Y小鼠表现出攻击性行为（Gria3^-/Y小鼠为76.9%；WT小鼠为14%）（图2a）。除此之外，Gria3^-/Y小鼠的攻击次数明显高于WT小鼠，攻击行为持续时间也显著延长，除此之外，研究人员还发现Gria3^-/Y小鼠首次攻击的潜伏期较短（图2b-2d）。

图2. Gria3^-/Y和WT对照小鼠在领地入侵者试验中的攻击性和非攻击性社会行为的统计^[5]。

（a）Gria3^-/Y组（n=13）和WT组（n=14）中表现出攻击行为的小鼠占比。

（b）Gria3^-/Y和WT小鼠攻击性持续时间的平均值和标准误差。

（c）Gria3^-/Y和WT小鼠攻击频率的平均值和标准误差

（d）Gria3^-/Y和WT小鼠首次攻击潜伏期的平均值和标准误差。

另外，研究人员在一个对试验和对照小鼠都不熟悉的开放环境进行了雄性之间相互社交的实验。相较于WT小鼠，Gria3^-/Y小鼠的非攻击性社会行为显著增加（如图3）^[5]。

图3. 陌生环境下研究雄性之间相互社交实验^[5]。

WT（n=13）和Gria3^-/Y（n=14）小鼠在5分钟的自由互动期内表现出攻击性行为（攻击、摇尾和综合统计）和非攻击性社会行为（嗅探、跟踪和综合统计）的平均时长和标准误差。我们发现，Gria3^-/Y小鼠与WT相比，表现出更多的非攻击性社会互动（t检验，**p<0.01）。

研究人员构建了Gria3基因敲除小鼠，并在酒精斯金纳箱实验的双向方差分析（基因型和阶段）结果中发现，在10个阶段中通过斯金纳箱实验试验，WT和Gria3基因敲除小鼠表现出相似的杠杆按压次数趋势，虽然基因型和阶段的相互作用未达到统计学的显著性，但我们可以观察到在不同阶段，两种小鼠每30分钟按压杠杆的次数在某些阶段具有一定差异（图4A），在实验结束后还能发现类似的差异。进一步，研究人员通过引入光源增强杠杆按压行为。通过比较两种基因之间按压杠杆的行为，在WT组中主动按压杠杆的压力的增加明显高于Gria3基因敲除小鼠^[6]。