2 RNAi在神经科学研究中的应用
RNAi技术应用于神经系统基因功能研究，首先是在线虫和果蝇等低等的模式生物中进行的。Ataxin-2是人脊髓小脑共济失调II型(spinocerebellar ataxia type 2，SCA2)基因的表达产物，其功能尚未明确。Ataxin-2可以与一种RNA结合蛋白Ataxin-2结合蛋白1(ataxin-2-binding-protein 1，A2BP1)相互作用。Ataxin-2 和 A2BP1的序列在进化中较为保守，两者在线虫（Caenorhabditis elegans）的同源体分别为ATX-2和 FOX-1。为采用RNAi对其在线虫的功能特征进行研究，用注射或浸泡方式给线虫导入ATX-2和 FOX-1的dsRNA，结果成功地诱导了RNAi，并证明了Ataxin-2同源体在线虫早期胚胎发育中是必需的[17]。在神经系统发育过程中，基因家族的个别成员可能存在功能冗余，仅缺失基因家族某一成员的突变体，通常不会引起表型的显著变化。利用联合RNAi方法，给野生型果蝇胚胎注射神经受体酪氨酸磷酸酶基因家族4个成员的dsRNA，使这些基因表达被抑制，并以染料标记注射dsRNA后的胚胎成神经细胞，观察了多基因沉默对中枢神经系统轴突路径（axon pathway）所造成的影响[18]。给成年的果蝇腹内注射dsRNA，也可引起RNAi，并可作用于中枢神经系统表达的基因。通过腹内注射各自相应的dsRNA，成功抑制了成年果蝇中枢神经系统转基因LacZ和内源性基因GM06434的表达，表明这种RNAi技术方法可以用于成年果蝇中枢神经系统基因功能的研究，并且不会像突变研究那样造成对发育的干扰[19]。在果蝇神经肌肉接头(neuromuscular junction, NMJ)突触正常生长过程中，存在突触回缩（synapse retraction）现象。以RNAi筛选方法对这一现象的机制进行研究，发现dynactin复合体一个亚单元Arp-1/centractin对调节该现象有重要作用，Arp-1 dsRNA能够增强突触回缩。而dynactin复合体的另一成员P150/Glued的突变也可以产生同样的效应。Glued蛋白富含于突触前神经末梢，显性失活（dominant-negative）Glued转基因表达能够增强突触回缩。由此可见，dynactin对于促进突触的稳定性起着重要作用[20]。经过剪切可形成dsRNA的基因组cDNA杂交体( hybrid )，可以有效地使其针对的成年转基因果蝇的靶基因表达沉默。这些靶基因包括：lush，white 和 dGq(alpha)，其表达均出现严重降低，white RNAi表型与基因敲除突变之间不存在差别。该技术还可有效抑制表达于神经元中的基因，使之成为一种在活体成年果蝇特定细胞中敲除基因功能的简单策略[21]。给蜗牛体内注射合成的针对神经元型一氧化氮合酶(nNOS) mRNA的dsRNA分子，可以使之出现摄食行为的变化，并干扰了中枢神经系统一氧化氮(NO)的合成，这说明dsRNA可以用于以观察整体动物行为为目的的基因功能研究[22]。
