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在高等动物大脑皮层发育的过程中,神经元前体细胞的辐射状向外迁移对于大脑皮层层状结构的形成有着重要的作用。神经元前体细胞在向外迁移的同时也发生了形态变化,由多极细胞转变为双极细胞或单极细胞。去整合素金属蛋白酶17(ADAM17)是一种可以切割多种底物的跨膜蛋白,例如Notch,EGFR的多种配体,以及一些细胞黏附分子,因此ADAM17通过切割释放这些底物参与了多种重要的生理过程。虽然ADAM17的多个底物在大脑发育过程中有重要作用,然而ADAM17本身在大脑皮层发育过程中的作用尚不清晰。 本课题中,我们通过子宫内电转(IUE)的方法,在小鼠胚胎14.5天(E14.5)减少或增加ADAM17在胚胎大脑皮层部分细胞中的蛋白表达水平,从而来研究ADAM17在其胚胎大脑皮层发育中的作用。本课题所得的结果表明,降低ADAM17的表达后,受到该影响的细胞在E14.5-E16.5可以进行正常的迁移到达大脑皮层的中间区(IZ),而此后在E18.5的观察中绝大部分被电转的细胞的胞体停留在IZ区,不再如同野生型对照中的细胞继续向皮层外侧迁移至皮质板区(CP),且被电转的细胞中相比同时期对照组有更大比例的细胞保持多极化形态。免疫组化的结果显示,这些被电转而降低ADAM17表达的细胞可以从神经干细胞(NSCs)正常分化为神经元前体细胞(nIPCs),但没有继续分化为成熟的神经元。通过共转ADAM17干扰质粒和针对该干扰质粒设计的抗干扰ADAM17表达质粒,以上由降低ADAM17表达引起的向外迁移受阻现象和细胞形态保持多极化的现象可以被部分的拯救。而单独电转ADAM17抗干扰表达质粒增加ADAM17表达后则未观察到细胞辐射状向外迁移的变化。通过IUE电转ADAM17的底物肝素结合表皮生长因子(HB-EGF)的shRNA干扰质粒降低其表达后,得到类似于降低ADAM17表达后的神经原前体细胞胞体迁移受阻的现象,而用同样的方法降低ADAM17的其他底物L1-CAM和NRG1(Neuregulin-1)的表达后所观察到的表型则不同于降低ADAM17表达后的表型。通过IUE共转ADAM17干扰质粒和HB-EGF全长表达质粒或HB-EGF胞外段表达质粒可以部分拯救以上迁移受阻的表型。综合本课题中的实验结果,我们首次发现,ADAM17在小鼠大脑皮层发育中对于调控神经元前体细胞的辐射状向外迁移及其由多极化向双极化形态的转化有着重要的作用,这些调控作用有可能是通过对于其底物HB-EGF的切割而实现的。