MICAL2(Molecule interacting with CasL 2)蛋白是一种微管相关的单氧酶,能氧化肌动蛋白导致其解聚。MICAL家族成员的生物功能与细胞生长、轴突引导、囊泡贩运和凋亡有关。敲除MICAL1的小鼠神经元轴突的投射发生改变。MICAL2在大鼠脑组织内的定位与MICAL1和MICAL3存在很大区别。MICAL2在中枢神经系统中的定位和功能目前尚不清楚。肌动蛋白聚集和解聚的动态调节与神经系统发育及多种神经系统疾病密切相关。本论文旨在通过定位MICAL2在脑组织的表达并确定其相互作用蛋白,研究MICAL2在中枢神经系统中的生物功能。本研究采用的方法包括:(1)采用RT-PCR、免疫荧光和免疫组化等方法确定MICAL2的表达位置。(2)通过鼠脑立体定位注射方法构建MICAL2敲低(KD-MICAL2)模型小鼠。(3)通过水迷宫、免疫印迹、苏木素伊红染色及TUNEL染色等检测方法研究KD-MICAL2小鼠的表型。(4)采用酵母双杂交方法筛选MICAL2的相互作用蛋白。本研究获得如下结果:(1)免疫组化和免疫荧光结果表明MICAL2的表达具有细胞类型特异性,在脑血管内皮细胞中表达。(2)通过组织切片观察和免疫印迹检测,确定KD-MICAL2模型小鼠构建成功。(3)对MICAL2敲低小鼠的研究表明:海马CA3区发生了炎症细胞浸润,椎体细胞凋亡从而导致CA3区锥体细胞缺失,最终小鼠表现出记忆功能下降。(4)酵母双杂交方法筛选到125个与MICAL2有直接相互作用的蛋白。MICAL2对维持中枢神经系统血脑屏障完整性必不可少。肌动蛋白是构成完整血脑屏障的重要细胞骨架,MICAL2在血管内皮细胞中可能通过调节肌动蛋白的聚集和解聚平衡,影响血脑屏障的完整性。同时,MICAL2与b-淀粉样蛋白前体(APP)等蛋白具有直接相互作用,提示它可能与阿尔茨海默症等神经退行性疾病中血脑屏障损伤相关联。