胚胎发育过程中枢神经系统的发育存在大量神经元的形成和迁移，而神经元形成和迁移受到众多分子的调控，其中细胞粘附分子钙粘蛋白家族成员发挥重要作用。神经钙粘蛋白(N-Cadherin)最初在鸡胚神经管中被发现，是钙粘蛋白家族成员之一，在中枢神经系统发育过程中扮演重要角色。在中枢神经系统形成过程新生细胞向神经元分化或新生神经元迁移异常会导致神经系统发育异常，因此，研究导致神经元分化或迁移异常的分子机制成为发育神经生物学研究的热点。本研究以N-Cadherin为关键分子，通过活体电转基因技术，实现鸡胚发育过程N-Cadherin在中枢神经系统中的异常表达，分析其异常表达后对轴突形成和神经元迁移的影响，进一步探讨N-Cadherin在神经系统发育过程中的功能调控。研究结果如下：1.成功建立了鸡胚的带壳培养和去壳培养方法，同时也建立和优化了活体电转基因技术，实现了目的基因在脊髓和视顶盖中的表达，该方法适用于脊髓最佳转染时间在E2.5-E3(HH stage18-24)，视顶盖最佳转染时间在E5(HH stage27)，脊髓转染阳性表达率达到54.5%，视顶盖转染阳性表达率达到60%，完全可以达到实验研究的需要。2.对pCAGGS-GFP、pEGFP和pCL-GFP三种质粒启动GFP表达强度进行分析，其所用启动子分别为CAG、CMV和SV40，在鸡胚中启动GFP转录表达强度存在明显差别，其中CAG启动子的GFP表达最强，其次是CMV，而最弱的则是SV40启动子，要实现目的基因在鸡胚中的高表达，CAG启动子为最佳选择；pCAGGS-GFP转染鸡胚后，GFP的表达对鸡胚的发育和相关蛋白α-SMA(α-smooth muscle actin)和NF(neurofilament)的表达不会带来影响，在鸡胚发育过程GFP可以作为报告基因。3.体外实验中脂质体转染293T细胞pCAGGS-GFP阳性表达率为67.8％，在所设计的3条shRNA干扰靶序列中，通过Western blot筛选出一个干扰效果最优的载体，其干扰靶序列为GCAAATGAAGGTGAAGCTAAC，荧光免疫组化表明pCAGGS-N-Cadherin超表达载体的阳性表达率为44.6％；N-Cadherin超表达后，细胞内相关蛋白的表达受到不同程度的影响，更为明显的是连环蛋白(catenin)的变化，特别是β-catenin表达量和表达部位发生不同的改变，当N-Cadherin高表达时β-catenin的表达量明显增加，干扰载体和超表达载体共转染组中β-catenin表达量有所下调，并观察到β-catenin向细胞核聚集，因此，该结果提示N-Cadherin与β-catenin之间存在密切的联系，在后期实验中将β-catenin作为活体内重要指标进行检测。4.在进行活体内实验之前对N-Cadherin在脊髓和视顶盖中的表达模式进行了研究，同时分析了NF与N-Cadherin共表达的模式，在鸡胚发育过程N-Cadherin的表达呈现时空性的变化，在胚胎发育早期脊髓(E3)时和视顶盖(E4)时便开始表达，在胚胎发育的E6-E8时达到最高，E10之后降低，到胚胎发育后期维持在一个较低的表达水平，NF的表达模式和N-Cadherin具有相似性，在众多的结构中呈共表达的模式，但是NF主要在神经丝中表达，在明确N-Cadherin的表达模式基础上开展了鸡胚发育过程脊髓和视顶盖中的异常表达实验研究。5.鸡胚发育过程脊髓中N-Cadherin的超表达或表达下调都会影响脊髓轴突的联合投射，正常对照中脊髓轴突的投射有两种，其一为基板中央纵向投射(medial longitudinalcommissural projection, MLC)，投射是沿基板纵向分布；其二为对侧脊髓中间纵向投射(intermediate longitudinal commissural projection, ILC)，投射是远离基板位于对侧脊髓中间纵向分布。N-Cadherin超表达的情况下主要观察到MLC，而ILC现象不明显；在下调表达的情况下MLC和ILC都消失，而β-catenin下调后的表现型和N-Cadherin下调的结果相似，在N-Cadherin和β-catenin共同下调的条件下结果更为明显。说明了N-Cadherin可能是通过β-catenin信号通路进而对脊髓轴突的联合投射产生抑制。6.在鸡胚发育过程中，视顶盖N-Cadherin超表达或抑制表达都会导致被转染的细胞迁移受到抑制，大量细胞滞留在NE(Neuroepithelium, NE)层。在超表达的条件下β-catenin的表达增强，在下调表达条件下β-catenin表达减弱。综上所述，本研究系统分析了鸡胚发育过程N-Cadherin在中枢神经系统中的表达模式，建立了一套基于活体电转基因技术鸡胚模型中枢神经系统中基因功能研究的方法，首次证明N-Cadherin异常表达导致脊髓轴突投射障碍，对神经元的迁移具有抑制作用，为N-Cadherin在活体内功能的研究提供了新的方法和参考。