少突胶质细胞(Oligodendrocytes, OLs)是中枢神经系统(central nervous system,CNS)的髓鞘形成细胞，能够包绕轴突形成髓鞘介导神经元信息快速传导。成熟的少突胶质细胞由少突胶质前体细胞(Oligodendrocyte precursor cells,OPCs)进一步分化成熟而来。来源于胚胎腹侧最早分化形成的OPCs在生后逐渐退化消失，背侧皮质产生的OPCs在生后仍持续产生OLs并参与髓鞘形成。然而背侧皮质OPCs的产生途径目前仍不明确。放射状胶质细胞(Radialglial cells, RGCs)源于胚胎发育早期的神经上皮，在大脑皮层发育早期主要作为神经前体细胞产生神经元，皮层发育中晚期则提供放射状纤维引导神经元的迁移并参与皮层的板层构筑。随着皮层发育和神经元迁移进程的减慢，RGCs由具有极性特征的双极细胞逐渐转变为成熟的星形胶质细胞和室管膜细胞。近年研究显示RGCs的长纤维结构对髓鞘的形成具有重要调节作用；并且RGCs可能是背侧皮质OPCs产生的重要途径。目前关于大脑背侧皮质内RGCs向OPCs分化的调控途径仍不明确。肝X受体(Liver X receptors, LXRs)属于配体激活的核受体超家族成员，包括α与β两个亚型，是体内调节胆固醇代谢的重要核受体。对两型受体的表达模式分析表明：LXRα主要表达在脂代谢旺盛的组织与细胞如肝脏、脂肪组织、小肠等；而LXRβ则在全身具有广泛性表达，并在CNS证实LXRβ在大脑皮层的表达呈明显的发育学表达调控模式。在大脑皮层的发育过程中已经证实：LXRβ通过影响胚胎晚期皮层新生神经元的放射状迁移而影响大脑皮质板层结构的形成，并且这一作用与LXRβ参与RGCs长突起形态的维持密切相关。在大脑皮质与小脑皮质中注意到：LXRβ缺失引起RGCs的长纤维显著减少，并提前转化成为星形胶质细胞。既往研究显示：LXRαβ双敲成年小鼠存在严重的髓鞘形成障碍，并且LXRαβ双敲小鼠实验变态反应性脑脊髓炎(Experimental autoimmune encephalomyelitis, EAE)模型导致的脱髓鞘病变较野生型(Wild Type，WT))EAE模型显著加重，提示LXRβ作为调控RGCs维持与转化的重要调控分子，可能影响RGCs向星形胶质细胞或OPCs的分化，并进而影响成年CNS的髓鞘形成。本课题首先采用免疫组织化学检测LXRβ在胼胝体及室下区的发育学表达，明确LXRβ与白质发育的相关性。采用旷场实验(Open-field)检测6周及3月龄雄性WT和LXRβ敲除(LXRβ knockout，LXRβKO)小鼠的自主活动能力；采用透射电镜技术观察6周及3月龄雄性WT和LXRβ敲除小鼠视神经及胼胝体的髓鞘结构。运用免疫组织化学技术检测6周龄雄性WT和LXRβ敲除小鼠胼胝体处成熟OLs的标志物CC1的表达差异，检测P10、P14、P6W髓鞘碱性蛋白(Myelin basic protein，MBP)在WT和LXRβ敲除小鼠胼胝体及皮层内的表达，结合蛋白免疫印迹(Western blot，WB)进行半定量分析以明确LXRβ与OLs成熟及髓鞘形成的相关性。同时采用免疫组化与WB比较在P2、P7、P10及P14时WT和LXRβ敲除小鼠背侧皮质及胼胝体内血小板衍生生长因子受体α (Platelet-derived growth factor receptor-α, PDGFRα)及少突胶质细胞转录因子2(Oligodendrocyte lineage transcription factor2，Olig2)的表达差异，以明确LXRβ对皮质内OPCs产生及分化调节。采用RGCs的标志物脑脂质结合蛋白(Brain lipidbinding protein，BLBP)与PDGFRα或Olig2进行免疫荧光双标,比较P2与P7时WT和LXRβ敲除小鼠背侧皮质及胼胝体内双标细胞的表达差异，以明确LXRβ对RGCs产生OPCs的调节。研究显示，酒精暴露可能会引起脑内星形胶质细胞和小胶质细胞的活化，导致CNS发育障碍，进而导致髓鞘形成异常。本课题采用LXRs激动剂TO901317在酒精暴露之前进行预处理，检测内源性LXRβ活化后对髓鞘的保护作用。主要结果如下：1、LXRβ在P2，P7，P10，P14，P6W小鼠室下区及胼胝体中均有持续性的大量表达。2、旷场实验结果显示：与同龄C57WT小鼠相比，6周龄的LXRβKO小鼠在10分钟内运动的总路程明显降低(P<0.01)、中央区域活动的路程与时间无明显差异；3月龄的LXRβ敲除小鼠在10分钟运动的总路程与WT小鼠比较亦明显降低(P<0.05)。3、电镜结果显示：与同龄C57WT小鼠相比，6周龄的LXRβKO小鼠视神经与胼胝体中的髓鞘明显减少，并且髓鞘较WT小鼠薄，有较多的脱髓鞘现象；在3月龄的LXRβ敲除小鼠视神经与胼胝体中脱髓鞘现象更为显著。4、6周龄LXRβ敲除小鼠背侧皮质与胼胝体中MBP的表达较同龄野生小鼠相比显著降低，胼胝体中CC1的表达也明显降低。免疫组化结合WB检测显示在P10、P14与P6W时，LXRβ敲除小鼠皮质内MBP较WT小鼠明显减少(P<0.05)。5、P7，P10，P14时，OPCs的标志物PDGFR-α及影响促进OPCs形成并进一步发育分化的重要转录因子Olig2在LXRβ敲除小鼠胼胝体处的表达量显著低于同龄WT小鼠。同时，WB证实，P7，P10，P14时，PDGFRα，Olig2蛋白在LXRβ敲除小鼠中的表达量明显低于同龄WT小鼠。P2时胼胝体处Olig2与PDGFRα双标细胞在野生小鼠显著多于LXRβ敲除小鼠。6、P2时WT野生小鼠室下区、胼胝体区可见大量BLBP标记的RGCs同时表达OPCs的标记物PDGFRα及Olig2，LXRβ缺失导致双标细胞显著减少；而在P7野生小鼠与LXRβ敲除小鼠室下区及胼胝体区双标细胞数均显著减少。7、制作酒精诱导的髓鞘损伤模型，加入LXRs激动剂进行保护后，星形胶质细胞标志物GFAP和小胶质细胞标志物Tomato-lectin的表达量明显降低(P<0.01)，而OPCs的标志物PDGFRα的表达量显著增加(P<0.01)。结论：研究结果提示：内源性LXRβ活化参与CNS的髓鞘形成，并且LXRβ是生后早期室周区与胼胝体区RGCs在小鼠生后早期向OPCs定向分化，及髓鞘形成阶段促进OPCs向OLs分化成熟的重要核转录因子。