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研究目的:小胶质细胞是中枢神经系统中的巨噬细胞和免疫细胞,在神经发育和大脑衰老的过程中发挥着重要作用。理解在脑发育和衰老阶段调控小胶质细胞功能的分子机制有望为神经发育和脑衰老相关疾病提供新的靶标。精神分裂症断裂基因-1（Disrupted-in-Schizophrenia-1,DISC1）是包括精神分裂症在内的多种精神疾病的遗传易感基因,在神经发育和神经环路的维持中起着重要作用。DISC1功能障碍会导致神经发育障碍例如自闭症谱系障碍（Autism Spectrum Disorder,ASD）、神经精神障碍例如精神分裂症和躁郁症等和阿尔茨海默症（Alzheimer’s disease,AD）。然而,目前对DISC1的理解主要集中在神经元和神经干细胞,其在胶质细胞尤其是小胶质细胞中的作用仍不清楚。作者发现DISC1在小胶质细胞中表达,并在部分小胶质细胞中呈现聚集（aggregate）状态。本论文分析了 DISC1 aggregates阳性小胶质细胞在大脑发育和衰老过程中的时空表达谱,并初步探讨了内源性DISC1和DISC1 aggregates在调控小胶质细胞功能及其对脑认知上的影响。方法:（1）利用荧光定量PCR、免疫印迹和免疫荧光染色确定了 DISC1在小胶质细胞中表达。并在不同年龄阶段的海马区域对DISC1 aggregates阳性小胶质细胞的比例进行分析,构建DISC1的时空表达谱。（2）利用免疫荧光染色分析老年小鼠及AD模型小鼠脑内DISC1 aggregates阳性小胶质细胞与老化细胞的关系。利用LPS处理小胶质细胞系BV2细胞和原代培养的皮层小胶质细胞,构建老化的细胞模型,分析不可溶性DISC1的蛋白水平和DISC1 aggregates的形成。在小鼠急性脑切片上,通过观察小胶质细胞对latex beads的吞噬,进一步分析DISC1 aggregates阳性小胶质细胞的吞噬功能。（3）在BV2细胞中利用siRNA敲减Disc1后,分析BV2细胞的吞噬功能和炎症反应。利用Disc1fl/fl小鼠和Cx3cr1-CreERT2工具小鼠构建在小胶质细胞中特异敲除Disc1的条件敲除小鼠,进行矿场、高架十字迷宫、新物体识别、三箱社交测试,分析小鼠的行为学表现。结果:1.DISC1在小鼠脑内小胶质细胞中表达,并在部分小胶质细胞内呈现聚集状态。.DISC1 aggregates阳性小胶质细胞比例在脑发育和衰老过程中呈现动态改变。在BV2细胞和新生小鼠原代皮层培养物中的小胶质细胞中检测到Disc1 mRNA和DISC1蛋白的表达。此外发现DISC1在部分小胶质细胞的核周呈现出聚集形态。DISC1 aggregates阳性小胶质细胞的比例在C57小鼠脑海马发育和衰老过程中出现了不断增加的动态改变。这些增加分别发生在P0-P15阶段和7月龄-25月龄阶段,并随着小鼠的进一步的衰老有增加的趋势。2.DISC1 aggregates阳性小胶质细胞是老化的小胶质细胞。DISC1 aggregates阳性小胶质细胞在老年WT小鼠和AD小鼠脑内是老化的小胶质细胞,AD脑内的病理环境会增加老化的DISC1 aggregates阳性小胶质细胞的比例。在APP/PS1小鼠脑内,DISC1 aggregates阳性小胶质细胞分布于远离Aβ的区域。同时DISC1 aggregates阳性小胶质细胞的吞噬功能受损。3.细胞老化导致DISC1不可溶性增加,并促使其形成aggregates。小胶质细胞通过LPS诱导体外衰老环境后,会增加DISC1的不可溶性,促使胞内DSIC1聚集形成aggregates,提示DISC1 aggregates+小胶质细胞会由于可溶性DISC1的减少出现功能障碍。4.DISC1功能缺失引起小胶质细胞稳态失调,导致小鼠认知功能障碍。DISC1缺失会导致BV2细胞出现吞噬功能受损、炎症反应过激。在体内小胶质细胞中特异性敲除DISC1后导致小鼠出现自主活动减少、焦虑、学习记忆障碍及社交记忆障碍。总结:DISC1 aggregates阳性小胶质细胞在脑发育（P0-P15）和衰老阶段分别呈现两次比例的增加。衰老脑内的DISC1 aggregates阳性小胶质细胞呈现老化状态,其吞噬功能受损。衰老和AD脑内的病理环境均会增加DISC1 aggregates阳性小胶质细胞的数量。小胶质细胞内的DISC1 aggregates很有可能是由于不可溶性DISC1累积导致。LPS诱导细胞老化增加不可溶性DISC1的同时,亦增加了 DISC1 aggregates在小胶质细胞中的累积。小胶质细胞中缺失DISC1会导致其吞噬功能受损,炎症反应增加,小鼠出现认知障碍。综上所述,本论文目前的结果提示,衰老过程中,小胶质细胞中DISC1不可溶性聚集体增加后,使得介导正常功能的可溶性DISC1减少,导致DISC1在小胶质细胞中功能缺失。而DISC1的功能缺失会导致小胶质细胞出现老化特征,进而引发小鼠认知障碍。