【摘 要】
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在脊椎动物的神经系统形成时,神经干细胞（Neural stem cells,NSCs）会分化形成多细胞的脑组织器官并进一步发育为成熟的大脑。该细胞的一个很重要的特性是当大脑神经发生开始后可以进行不对称分裂:一个子细胞进行增殖,使神经干细胞的数量始终保持稳定;另一个子细胞进行分化形成不同的神经元和胶质细胞。这一过程受到多种蛋白和信号通路的共同调控,保证该不对称分裂过程的顺利进行是确保脊椎动物大脑能够
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在脊椎动物的神经系统形成时,神经干细胞（Neural stem cells,NSCs）会分化形成多细胞的脑组织器官并进一步发育为成熟的大脑。该细胞的一个很重要的特性是当大脑神经发生开始后可以进行不对称分裂:一个子细胞进行增殖,使神经干细胞的数量始终保持稳定;另一个子细胞进行分化形成不同的神经元和胶质细胞。这一过程受到多种蛋白和信号通路的共同调控,保证该不对称分裂过程的顺利进行是确保脊椎动物大脑能够正常发育的关键。目前对于结构及功能都相对复杂的脊椎动物,该过程的研究尚不够深入。本实验室前期发表的文章表明,在神经干细胞分裂时,Mib会在极性分子的引导下特异性的分布到靠近脑室的子细胞中,使得靠近脑室的子细胞能够高表达Notch配体,最终进行分化。现有研究表明在细胞有丝分裂时,不同成熟程度的中心体被分别分配到两个子细胞中的过程也可能会影响细胞最后的命运,而Pericentriolar Material 1（PCM1）是一种在细胞有丝分裂过程中起关键作用的中心体蛋白,我们通过实验发现PCM1参与调控Mib的特异性定位。所以本课题旨在以胚胎时期斑马鱼前脑的神经干细胞作为研究对象,利用多种生物学方法具体研究PCM1在神经干细胞的不对称分裂过程中的作用及其分子机制。我们对30hpf的野生型斑马鱼幼鱼前脑进行荧光免疫组化染色,结果表明与细胞不对称分裂相关联的蛋白PCM1,Mib及Dld会在大多数的神经干细胞分裂时,特异性地分布到其中一个中心体中;我们通过蛋白互作报告荧光基因结合激光共聚焦活体成像,证实了Mib与Dld在斑马鱼体内的直接相互作用。我们应用显微注射针对pcm1基因的吗啉环寡核苷酸（morpholino,MO）的方法,敲降pcm1的表达,进一步探索PCM1调控神经干细胞不对称分裂的分子机制,实验结果表明PCM1可以通过调控Mib以及Notch信号在两个子细胞中的特异性分布,来决定两个子细胞的命运。并且敲降pcm1的表达后,斑马鱼的神经发生会受到显著影响,斑马鱼大脑神经元的数量明显降低。本课题揭示了中心体蛋白PCM1能够参与决定神经干细胞不对称分裂时子细胞的命运选择,并对其作用机制进行了初步探讨。这有助于进一步了解调控脊椎动物神经干细胞不对称分裂的分子机制。
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