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目的:智力障碍(Intellectual disability,ID)是一类具有广泛遗传异质性的神经系统疾病,其主要表现为智力发育迟缓,认知能力持续障碍,继而行动能力异常以及心理活动持续异常。在遗传因素引起的智力障碍中,其中2号染色体p15至p16.1片段缺失型智力障碍是一类特异的ID类型,针对2p15-16.1缺失型智力障碍的病患基因组研究发现,仅缺失BCL11A基因座亦出现典型的智力障碍相关的临床和病理表现。我们的研究工作旨在研究BCL11A在神经发育过程的表达谱,并探讨BCL11A参与调控大脑皮层神经元发育的分子机制。方法:1.通过GTEx(Genotype-Tissue Expression)、ENCODE(Encyclopedia of DNA Elements)数据库和基因芯片数据分析证实BCL11A在人类各组织中的表达情况。2.通过Western blot及qPCR实验验证小鼠中各器官组织中BCL11A的表达情况及小鼠皮层BCL11A高表达时间点。3.利用免疫荧光标记BCL11A在E13.5天胎鼠大脑皮层的表达及分布情况。4.设计针对人源BCL11A的干扰siRNA,并构建BCL11A过表达质粒。通过转染人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)细胞,构建特异性人源BCL11A干扰及过表达的SH-SY5Y细胞。通过Western blot及免疫荧光检测SH-SY5Y细胞中BCL11A的表达量改变。5.扰动BCL11A的表达导致神经元关键转录因子表达下降。SH-SY5Y细胞中BCL11A的降低抑制pPolII,并促进HDAC1/2表达。6.通过染色质免疫共沉淀ChIP-qPCR实验验证BCL11A过表达及干扰后,组蛋白活性修饰H3K4me3及抑制性修饰H3K27me3的活性变化。结果:1.GTEx基因数据库分析结果显示BCL11A主要表达于人类胎脑?额叶皮质?脾脏?B淋巴细胞及其祖细胞等;ENCODE数据库来源组织芯片结果数据显示BCL11A在人类全脑皮质及额叶皮质具有高表达,与GTEx数据结果一致.2.Western blot及qPCR结果显示BCL11A在成年小鼠的大脑皮层、脾脏、肺中表达,胎鼠E11.5天、E13.5天、E15.5天、E17.5天的小鼠胚胎胎脑中表达较高,其中E13.5天为小鼠胚胎胎脑表达量最高时期。3.免疫荧光特异性标记BCL11A结果显示,在E13.5天的胎鼠大脑皮层中,BCL11A具有高表达,并与皮质神经元特异性表达基因NeuN区域重合。4.Western blot及免疫荧光验证了所设计的siRNA敲降BCL11A以及BCL11A过表达的效果,分别获得BCL11A干扰和过表达的SH-SY5Y细胞。5.扰动BCL11A的表达导致神经元关键转录因子表达量下降,SH-SY5Y细胞中BCL11A的降低抑制pPolII,并促进HDAC1/2的表达。6.ChIP-qPCR实验证实在SH-SY5Y细胞中BCL11A敲降会导致神经元相关因子Sox6?Tbr2?NeuroD2的启动子部位活性组蛋白特异性修饰H3K4me3富集度下降,抑制性组蛋白修饰H3K27me3富集度升高。主要结论:1.鼠源BCL11A与数据库中人源BCL11A在各组织器官的表达谱相吻合。2.在胎鼠E13.5天胚胎神经元发育的关键时期,BCL11A与神经元发育的关键因子同时出现高表达活性。3.敲降SH-SY5Y细胞中BCL11A基因的表达,会导致神经元发育关键基因表达下降,且其相应启动子活性染色质组蛋白标志物H3K4me3富集度降低,抑制性染色质标志修饰H3K27me3富集度升高。