【摘 要】
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第一部分细胞骨架相关蛋白Palladin在小鼠神经管闭合过程中的调控机制研究细胞骨架相关蛋白palladin在细胞迁移、细胞塑形和细胞粘附中发挥着非常重要的作用。我们构建了Palladin基因敲除小鼠,发现Palladin基因敲除纯合小鼠在胚胎发育的第12.5天（E12.5）至第15.5天之间全部死亡,并且表现出严重的头部神经管和腹壁不能闭合的表型。为了进一步研究palladin如何调控神经管闭合
【基金项目】
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国家自然科学基金（30871420）；
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第一部分细胞骨架相关蛋白Palladin在小鼠神经管闭合过程中的调控机制研究细胞骨架相关蛋白palladin在细胞迁移、细胞塑形和细胞粘附中发挥着非常重要的作用。我们构建了Palladin基因敲除小鼠,发现Palladin基因敲除纯合小鼠在胚胎发育的第12.5天（E12.5）至第15.5天之间全部死亡,并且表现出严重的头部神经管和腹壁不能闭合的表型。为了进一步研究palladin如何调控神经管闭合,我们首先检测了 palladin在胚胎发育时期的表达情况。发现在E9.5（神经管闭合最重要的时期）,Palladin主要表达在胚胎脑部的神经褶处。我们接着检测了神经褶处神经上皮的诸多与神经管闭合密切相关的细胞学事件,包括细胞骨架组装、细胞增殖、细胞分化、细胞凋亡和细胞粘附。结果发现:Palladin基因的缺失导致胚胎神经上皮处和原代培养的神经前体细胞的细胞骨架明显减弱。与此一致的是,细胞骨架相关蛋白p-cofilin、α-actinin和argbp2在Palladin-/-胚胎脑部中的表达均有显著的下调。另外我们还发现,Palladin-/-胚胎的神经上皮细胞的增殖加快、凋亡减少、分化减少。纯合子胚胎脑部的神经前体细胞的细胞周期明显低于野生型的。与这些结果一致的是,细胞周期G1-S期的正调控因子Cyclin E和细胞凋亡负调控因子Bcl-2在纯合小鼠脑部的表达明显升高。但是出乎意料的是,神经褶末端处的细胞粘附并未出现明显的降低。总的来说,我们的实验结果显示:Palladin正确的时空表达在神经上皮处对于小鼠胚胎神经管闭合至关重要。Palladin通过调节神经褶处上皮细胞的细胞骨架组装、细胞增殖、细胞分化和细胞凋亡等细胞学事件来调控脑部神经管的闭合。我们的发现对Palladin蛋白功能的阐述提供了新的证据,同时也有利于神经管闭合过程的调控机制的揭示。第二部分Gpr110基因敲除小鼠构建和表型分析Gpr110是一个在前列腺癌和肺癌中高表达的粘附型GPCR,被定义成一个原癌基因。为了研究Gpr110在生物体内的功能,我们构建了 Gpr110基因敲除小鼠。Gpr110基因敲除杂合子和纯合子小鼠体重均正常,杂合子与杂合子小鼠交配的后代小鼠性别为雌雄各占一半,基因型分布符合孟德尔遗传定律。Gpr110基因在小鼠的前列腺和肾脏中有高水平的表达。HE染色发现18月龄Gpr110-/-前列腺上皮出现变性和脱落。透射电镜显示Gpr110-/-前列腺上皮细胞与细胞之间的粘附减弱。基因芯片检测发现粘附相关基因Annexin A4和Osbp13在纯合子前列腺中的表达显著下降。这些结果说明Gpr110基因对前列腺上皮细胞的粘附是必须的。Gpr110-/-血清生化指标尿素氮和肌酐出现显著升高。基因芯片检测发现一个IgA肾病的易感基因St6ga1nac2在纯合肾脏的表达水平比在野生型中高120倍。肾脏HE染色显示Gpr110-/-肾脏系膜基质增生,透射电镜显示Gpr110-/-肾脏中出现电子致密物质的沉积。这些均疑似IgA肾病的表型。因此Gpr110基因的缺失导致小鼠肾脏功能缺陷。总的来说,我们构建了 Gpr110基因敲除小鼠。并在转录组学水平上对Gpr110所调控的下游信号通路进行了初步的分析和研究。我们还发现Gpr110可能在小鼠前列腺和肾脏的结构和功能的维持中发挥作用。我们的研究为Gpr110蛋白功能的揭示提供了新的方向,甚至可能为IgA肾病的治疗提供新的解决方案。
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