耳聋是人类常见的残疾性疾病之一。全球范围内约有2.78亿人患听力残疾。我国第二次残疾人抽样调查结果显示,我国现有听力残疾者2780万人,占所有残疾人总数的34%,并约以每年3万聋儿的速度持续增长。耳聋按照病因可分为两大类:遗传因素所致的耳聋和环境因素所致耳聋。内耳对于声音的感知至关重要,而毛细胞是内耳中感知声音和平衡的重要感受器,毛细胞的功能异常和耳聋有密切的联系。毛细胞和支持细胞是构成柯蒂氏器的两种主要细胞类型,毛细胞和支持细胞通过特殊的细胞连接形成复杂而精密的结构。由于基因突变导致这一结构无法正常形成,或者后期由于环境因素病变导致这一结构的破坏都会引起听力的缺失。毛细胞作为一种终末分化细胞,在哺乳动物里分化形成后就不具备分裂的能力,一旦死亡便不能再生,所以在老年人中耳聋非常普遍。因此,如何使毛细胞再生来修复损伤的听力成为现在治疗耳聋的一个重要议题。现已对毛细胞退出细胞周期的调控以及维持分裂静止状态的机制进行了一些探索,并且发现在·些细胞周期蛋白敲除以后毛细胞能重新进入细胞周期并产生新的毛细胞,但这些成果离用毛细胞再生.来修复听力还相去甚远,需要大量进一步探索来实现这一目标。总之,毛细胞的正常分化发育以及后期的损伤修复对听力起到至关重要的作用,在这一过程中有太多未知需要我们探索。Brg1是哺乳动物中BAF(Brg/Brm associated factor)复合物的核心水解酶亚基,最初是20世纪90年代在酿酒酵母中发现的。Brg1蛋白由多个功能结构域组成,通过这些结构域,Brg1能与多种蛋白质结合并相互作用。Brg1全身性无义突变的小鼠在胚胎发育早期死亡,证明Brg1在发育过程中有非常重要的作用。Brg1被报导与肿瘤形成有关,是一个抑癌基因,并且参与到Rb介导的细胞周期阻滞当中。Brg1在许多组织中的功能已经被研究过,但是Brg1在内耳毛细胞的功能研究还没有被报导过。Shh信号通路以及Wnt信号通路对于毛细胞的分化和发育都至关重要,并且Rb对于毛细胞的细胞周期调控起到关键的作用。Brg1在毛细胞发育过程中是否也参与到Shh信号通路以及Wnt信号通路的调节中,或者Brg1在Rb调控的毛细胞的细胞周期静止状态是否也起到重要作用?我们想要建立Brg1缺失的动物模型来研究Brg1在毛细胞发育过程中的作用,以期为毛细胞分化、发育以及再生修复的研究提供一些理论依据。小鼠是一种常用的人类疾病模型,有繁殖能力强、与人类基因组高度同源、基因组修饰技术成熟等优势。我们用小鼠作为动物模型来研究Brg1的功能。Brg1全身性失活小鼠模型胚胎早期致死,给Brg1功能的研究造成了一定的障碍。我们用Cre-LoxP重组酶系统制作了 Brg1条件敲除小鼠模型来解决这一问题。我们用Pax2-Cre、Atoh1-Cre和Gfi1-Cre三种不同的Cre小鼠对Brg1进行条件敲除。Pax2-Brg1’/’小鼠在胚胎期致死,并且Brg1在听泡阶段就被敲除,导致听泡发育异常而无法发育出毛细胞。Atoh1-Brg1’/’小鼠能正常存活和繁殖,并且我们验证了 Brg1在Atoh1-Brg1-/’小鼠内耳毛细胞中被特异性敲除,可以作为研究Brg1功能的小鼠模型。通过初步研究发现Brg1在耳蜗毛细胞敲除之后使毛细胞快速死亡并引起严重的耳聋。对Atoh1-Brg1-/-小鼠耳蜗进行细胞周期蛋白免疫荧光染色分析我们发现Brg1敲除后耳蜗毛细胞虽表现出一些细胞周期的特征,但并没有重新进入细胞周期。进一步研究发现Brg1对于耳蜗毛细胞的正常结构发育非常重要。Brg1敲除导致外毛细胞的表面极性被破坏,外毛细胞的底部锚定异常,疤痕形成受阻。免疫荧光染色发现外毛细胞上表面Gαi/mInsc/LGN和aPKC的非对称分布被破坏,顶部微管网络出现异常。另外,我们还证明毛细胞在死亡早期的时候表现为细胞凋亡,但是在毛细胞凋亡后由于疤痕形成受阻造成网状板破损,高钾的内淋巴液进入柯蒂氏器造成毛细胞大量坏死。在前庭中,Brg1缺失的毛细胞能存活很长时间,到12个月大的时候才发现少量的毛细胞缺失。在Atoh1-Brg1-/-小鼠前庭毛细胞中,出生3个月以后观察到了明显的静纤毛融合,并且许多融合后的静纤毛长度明显变长。之后,通过分析Gfi1-Brg1-/-小鼠表型我们还验证了 Brg1缺失的毛细胞自身足以引起这些表型缺陷。由这些表型我们可以看出Brg1在对于毛细胞正常发育过程中起着重要的作用,并且对于柯蒂氏器的损伤修复也至关重要,对于Brg1在毛细胞中功能的深入研究可以为耳聋的治疗提供更多理论依据。