探索ADAM17在小鼠大腦皮層發(fā)育中對細(xì)胞遷移和分化作用的分子機(jī)制.pdf

1、在高等動(dòng)物大腦皮層發(fā)育的過程中，神經(jīng)元前體細(xì)胞的輻射狀向外遷移對于大腦皮層層狀結(jié)構(gòu)的形成有著重要的作用。神經(jīng)元前體細(xì)胞在向外遷移的同時(shí)也發(fā)生了形態(tài)變化，由多極細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)殡p極細(xì)胞或單極細(xì)胞。去整合素金屬蛋白酶17(ADAM17)是一種可以切割多種底物的跨膜蛋白，例如Notch，EGFR的多種配體，以及一些細(xì)胞黏附分子，因此ADAM17通過切割釋放這些底物參與了多種重要的生理過程。雖然ADAM17的多個(gè)底物在大腦發(fā)育過程中有重要作用，然而A

2、DAM17本身在大腦皮層發(fā)育過程中的作用尚不清晰。
　　本課題中，我們通過子宮內(nèi)電轉(zhuǎn)(IUE)的方法，在小鼠胚胎14.5天(E14.5)減少或增加ADAM17在胚胎大腦皮層部分細(xì)胞中的蛋白表達(dá)水平，從而來研究ADAM17在其胚胎大腦皮層發(fā)育中的作用。本課題所得的結(jié)果表明，降低ADAM17的表達(dá)后，受到該影響的細(xì)胞在E14.5-E16.5可以進(jìn)行正常的遷移到達(dá)大腦皮層的中間區(qū)(IZ)，而此后在E18.5的觀察中絕大部分被電轉(zhuǎn)的細(xì)胞的

3、胞體停留在IZ區(qū)，不再如同野生型對照中的細(xì)胞繼續(xù)向皮層外側(cè)遷移至皮質(zhì)板區(qū)(CP)，且被電轉(zhuǎn)的細(xì)胞中相比同時(shí)期對照組有更大比例的細(xì)胞保持多極化形態(tài)。免疫組化的結(jié)果顯示，這些被電轉(zhuǎn)而降低ADAM17表達(dá)的細(xì)胞可以從神經(jīng)干細(xì)胞(NSCs)正常分化為神經(jīng)元前體細(xì)胞(nIPCs)，但沒有繼續(xù)分化為成熟的神經(jīng)元。通過共轉(zhuǎn)ADAM17干擾質(zhì)粒和針對該干擾質(zhì)粒設(shè)計(jì)的抗干擾ADAM17表達(dá)質(zhì)粒，以上由降低ADAM17表達(dá)引起的向外遷移受阻現(xiàn)象和細(xì)胞形態(tài)保

4、持多極化的現(xiàn)象可以被部分的拯救。而單獨(dú)電轉(zhuǎn)ADAM17抗干擾表達(dá)質(zhì)粒增加ADAM17表達(dá)后則未觀察到細(xì)胞輻射狀向外遷移的變化。通過IUE電轉(zhuǎn)ADAM17的底物肝素結(jié)合表皮生長因子(HB-EGF)的shRNA干擾質(zhì)粒降低其表達(dá)后，得到類似于降低ADAM17表達(dá)后的神經(jīng)原前體細(xì)胞胞體遷移受阻的現(xiàn)象，而用同樣的方法降低ADAM17的其他底物L(fēng)1-CAM和NRG1(Neuregulin-1)的表達(dá)后所觀察到的表型則不同于降低ADAM17表達(dá)后的