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目的神经元的树突上覆有大量树突棘,参与形成突触——神经系统信息传递的基本单位。树突分支和突触形成对于建立精细完善的神经环路至关重要,树突和树突棘的结构异常是许多神经发育疾病和神经退行性疾病的关键的病理改变。因此研究调控神经元树突分支和树突棘发育的机制,对于揭示神经系统疾病的病因以及寻找可能的治疗靶点具有十分重要的意义。磷脂酶D1(PLD1)参与调节神经细胞系和神经干细胞的神经突起生长,并且PLD缺陷的小鼠大脑发育和认知功能受损,这提示PLD1很可能参与调节神经元的形态发育和功能。PLD1能被小GFPase Rho A直接激活,而Rho A已被报道能抑制树突分支,但是Rho A相应的下游分子尚不清楚;神经型钙粘素N-cadherin是一种细胞粘附分子,它的膜定位会影响突触的形成和稳定。本研究的目的在于确定PLD1是否作为Rho A的下游分子负性调控神经元的树突分支,以及PLD1是否可能通过N-cadherin影响神经元的树突棘发育,以期发现PLD1在神经元发育中的作用。方法以原代培养的海马神经元为细胞模型,分析神经元的树突和树突棘形态。通过功能获得性实验和功能缺失性实验研究PLD1及其上下游分子对神经元树突分支、树突棘发育的调控作用,包括过表达PLD1及RhoA系列质粒、RNA干扰实验、给予抑制剂1-丁醇等。通过Western Blot实验检测蛋白水平。结果 (1)过表达野生型PLD1会降低树突的复杂性,而敲低或抑制PLD1均能增加树突分支;(2)PLD1作为Rho A的下游发挥抑制树突分支的功能;(3)PLD1通过其催化产物磷脂酸(PA)发挥抑制树突分支的功能;(4)过表达野生型PLD1可以增加树突棘的密度,而敲低或抑制PLD1则会使树突棘的密度下降;(5)PLD1会影响N-cadherin的膜定位。结论 PLD1在神经元发育中发挥不同的功能:Rho A-PLD1-PA信号通路负性调控神经元的树突分支;PLD1通过调控N-cadherin的膜定位正性调控神经元的树突棘发育。