正常光暗周期下大鼠海馬迴中誘導型一氧化氮生成酶之基因表達與機制研究

摘要
「日變節律」是動物經由光照刺激透過視交叉上核，將體內每日的生理週期與外界環境，約略以24小時的節律作同步化規律性循環。研究指出CREB及nNOS在視交叉上核中有節律性表達，而當日變節律受到干擾則會造成iNOS增加，然而在目前仍未知正常光暗周期下iNOS的表達變化。
為了解iNOS在日變節律受到干擾後大量表現的機轉，首先探討iNOS在日變節律中的節律變化，12小時光照-12小時黑暗及24小時全暗的條件下，以RT-PCR探測大鼠大腦皮質、海馬迴及血中iNOS之表達，以及西方墨點分析法觀察海馬迴iNOS及phospho-CREB蛋白質量的變化，並更進一步以染色質免疫沉澱分析法觀察轉錄因子phospho-CREB與iNOS啟動子結合的現象。結果發現海馬迴iNOS基因表達高峰期出現在ZT 6及ZT 22；海馬迴iNOS 蛋白質則呈現節律性的表達，而其高峰期出現在ZT 18出現，且發現iNOS蛋白質量於iNOS mRNA表達增加的時間點-ZT 22之後有逐漸增加的現象，於ZT 8達到高峰；再者調控日變節律基因表達之轉錄因子的實驗結果顯示，磷酸化態的CREB蛋白質量於黑暗期比光亮期多，其高峰則出現在ZT 18及ZT 22，而轉換到光亮期後，CREB磷酸化態蛋白質則呈現低點；而由在染色質免疫沉澱分析
法的實驗中也證實於ZT18，磷酸化態CREB會結合至iNOS啟動子上；再者我們發現血中iNOS基因表達與海馬迴iNOS基因表達呈現同步的現象。
綜合以上之研究顯示海馬迴iNOS在正常光暗周期中存在日變節律，且會透過CREB的磷酸化調節iNOS基因的表達。