SHH-N信號通路及其靶基因N-myc對神經(jīng)干細胞增殖的影響.pdf

1、SHH在細胞和組織中對細胞增殖和細胞周期有著廣泛的影響。在神經(jīng)發(fā)育中，SHH調(diào)節(jié)神經(jīng)管的圖式發(fā)育及神經(jīng)祖細胞的增值和分化。神經(jīng)干細胞是位于側(cè)腦室室下區(qū)和海馬齒狀回顆粒下區(qū)具有可再生和多向分化能力的祖細胞，可分化成神經(jīng)系統(tǒng)中的三系細胞：神經(jīng)元，星型膠質(zhì)細胞，少突膠質(zhì)細胞。最近研究發(fā)現(xiàn)在端腦中SHH對維持神經(jīng)祖細胞內(nèi)環(huán)境與神經(jīng)修復(fù)有重要作用，外源性SHH可引起神經(jīng)干細胞的增值。盡管各種細胞分裂素，神經(jīng)營養(yǎng)因子及其他分子可調(diào)節(jié)神經(jīng)干細胞的增殖

2、，但是調(diào)節(jié)神經(jīng)干細胞增殖機制未被詳細闡明。
　　 目前SHH導(dǎo)致的細胞增殖和瘤變的機制并不清楚。在大部分細胞中，SHH信號通路由SHH、Patched(Ptc)和Smoothed(Smo)2個跨膜受體組成的受體復(fù)合物，蛋白激酶A及下游轉(zhuǎn)錄因子Gli家族(Gli1、Gli2、Gli3)等組成。信號傳導(dǎo)時，SHH和Ptc結(jié)合，Ptc-Smo復(fù)合物解離，Smo進入胞內(nèi)，激活下游的轉(zhuǎn)錄因子Gli家族。
　　 1999年，Rowi

3、tch等報道，在體內(nèi)脊髓前體細胞可通過SHH使腦室下區(qū)神經(jīng)前體細胞保持增值并抑制其分化。2003年，Lai，K等報道發(fā)現(xiàn)從成年大鼠海馬區(qū)分離的神經(jīng)前體細胞高表達SHH受體Patched，同時外源性的SHH可誘導(dǎo)神經(jīng)前體細胞呈SHH濃度依賴性增值。采用腺相關(guān)病毒載體轉(zhuǎn)染體內(nèi)海馬區(qū)，神經(jīng)前體細胞較對照組可見有3.3倍的增值。2003年，Machold等基因敲除大鼠SHH基因?qū)е麓笫笪闯赡陼r就發(fā)育畸形，海馬區(qū)和腦室下區(qū)神經(jīng)前體細胞顯著減少。并

4、且認(rèn)為腦室下區(qū)神經(jīng)前體細胞的減少歸因于細胞的程序化死亡。證實了SHH對神經(jīng)干細胞生態(tài)位的維持起到重要作用，激活SHH信號通路可使發(fā)育成熟的腦組織內(nèi)的神經(jīng)前體細胞增殖。
　　 我們分離并純化大鼠腦室下區(qū)神經(jīng)干細胞，提取RNA、反轉(zhuǎn)錄PCR得到SHH-N的cDNA，克隆入pSNAV2.0-CMV-IRES-EGFP，包裝得到腺相關(guān)病毒rAAV-SHH-N-EGFP，感染神經(jīng)干細胞48h后采用實時定量PCR檢測SHH信號通路下游基因的

5、mRNA水平變化。本實驗的結(jié)果表明(1)克隆得到SHH-N基因，測序結(jié)果與NCBI報道序列一致。(2)成功構(gòu)建pSNAV2.0-CMV-SHH-N-IRES-EGFP表達載體并鑒定，包裝得到rAAV-SHH-N-EGFP。(3)實時定量PCR分析rAAV-SHH-N-EGFP感染神經(jīng)干細胞48h后，rAAV-SHH-N-EGFP處理組較感染rAAV-EGFP的對照組，Gli1和N-myc的mRNA水平上調(diào)。
　　 2003年ke

6、nney等報道在顆粒神經(jīng)前體細胞中過表達N-myc可使G1期細胞周期蛋白表達上調(diào)，但顆粒神經(jīng)前體細胞的增值并不依賴SHH信號通路激活。同時在體外培養(yǎng)的顆粒神經(jīng)前體細胞中，激活SHH信號通路同時加入Myc拮抗物，可減少細胞增殖。由此，認(rèn)為在顆粒神經(jīng)前體細胞中，N-myc是SHH信號通路的靶基因，并調(diào)節(jié)細胞周期的蛋白的表達。
　　 總之，我們認(rèn)為在神經(jīng)干細胞中，N-myc是SHH信號通路的直接靶基因。由SHH過表達刺激后引起的N-m