中樞神經(jīng)系統(tǒng)Nbn基因敲除小鼠大腦皮質(zhì)膠質(zhì)細(xì)胞的功能改變.pdf

1、在DNA損傷應(yīng)激反應(yīng)中，MRN復(fù)合物（由Mre11蛋白、Rad50蛋白、Nbs1蛋白共同組成）能夠識(shí)別DNA損傷位點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)損傷修復(fù)通路蛋白，參與DNA損傷修復(fù)。人類Nbs1基因（編碼Nbs1蛋白）突變將引起“染色體斷裂綜合癥(nijmegenbreakagesyndrome，NBS)”，其臨床表現(xiàn)主要包括：小顱畸形、免疫缺陷、生長發(fā)育缺陷、染色體不穩(wěn)定性以及惡性腫瘤易患性等。
　　 為進(jìn)一步研究“NBS綜合癥”患者小顱畸形的

2、發(fā)生機(jī)制，本課題組前期研究中，通過“條件性基因敲除方法(conditionalknockout)”將小鼠Nbn基因存中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervoussystem，CNS)神經(jīng)元中特異性敲除。該小鼠模型（命名為NbnCXS-del小鼠）的表型和人類“NBS綜合癥”患者的臨床表現(xiàn)極為相似。因此該動(dòng)物模型的制備為研究“NBS綜合癥”患者小顱畸形的發(fā)生機(jī)制提供了良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。我們前期研究發(fā)現(xiàn)，生后早期NbnCXS-del小鼠大腦組

3、織結(jié)構(gòu)能夠形成，但其內(nèi)神經(jīng)元出現(xiàn)明顯的退行性變；而小腦的組織結(jié)構(gòu)大部分不能形成，其內(nèi)神經(jīng)元退行性變更為嚴(yán)重。另外，我們發(fā)現(xiàn)，生后早期NbnCXS-del小鼠胼胝體以及腦干區(qū)域的有髓神經(jīng)纖維極向消失，密度顯著降低，提示Nbs1可能對(duì)髓鞘形成起一定作用。
　　 本研究從神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)神經(jīng)元的營養(yǎng)角度，探討了生后早期NbnCXS-del小鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)元及有髓神經(jīng)纖維變性的分子機(jī)制。目前研究發(fā)現(xiàn)，Nbn基因存小鼠CNS星形膠質(zhì)細(xì)胞中的

4、表達(dá)下調(diào)，導(dǎo)致神經(jīng)生長因子(nervegrowthfactor，NGF)以及腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brainderivedneurotrophicfactor，BDNF)的蛋白表達(dá)水半降低，而對(duì)神經(jīng)營養(yǎng)素-3（neurotrophin-3，NT-3）的蛋白表達(dá)水平并未產(chǎn)生影響。另外，NGF的蛋白表達(dá)水平降低并未影響受體型酪氨酸蛋白激酶A(tyrosinekinaseA，TrkA)以及P75神經(jīng)營養(yǎng)素受體(P75neurotrophicre

5、ceptor，P75NTR)的蛋白表達(dá)水平，但是NGF與兩種受體的親和力減弱。Nbn基因在小鼠CNS小膠質(zhì)細(xì)胞中的表達(dá)下調(diào)，使小膠質(zhì)細(xì)胞的功能降低，導(dǎo)致白細(xì)胞介素-1（interlukin-1，IL-1）及白細(xì)胞介素-6（interlukin-6，IL-6）的分泌減少。NGF以及BDNF的分泌減少下調(diào)了大腦皮質(zhì)哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶向蛋白(mammalianrapamycintargetingprotein，mTOR)以及S6核糖體蛋白(S

6、6ribosomalprotein，S6RP)的磷酸化水平，使星型膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)皮質(zhì)神經(jīng)元及有髓神經(jīng)纖維的營養(yǎng)保護(hù)作用減弱；而IL-1及IL-6的分泌減少導(dǎo)致核因子κB(neucleifactor-κB，NF-κB)的磷酸化水平降低，使小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)皮質(zhì)神經(jīng)元及有髓神經(jīng)纖維的炎性保護(hù)作用減弱。Nbn基因在小鼠CNS少突膠質(zhì)細(xì)胞中的表達(dá)下調(diào)，抑制了髓鞘堿性蛋白(myelinsheathbasicprotein，MBP)以及髓鞘調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子oli