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背景和目的神经退行性疾病是一组不同原因导致的中枢和外周神经元结构和功能出现进行性功能丧失,包括阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)、帕金森病(Parkinson’s disease,PD)、肌萎缩性侧索硬化(Amyotrophic lateral sclerosis,ALS)等,迄今发病机制未明。反式激活应答DNA结合蛋白43(Transactive response DNA binding protein 43 kDa,TDP-43 or TARDBP)是近年发现的肌萎缩侧索硬化症和额颞叶痴呆的特征性病理沉积蛋白的主要物质,也广泛存在于阿尔兹海默病、路易小体痴呆、海马硬化等神经退行性疾病中,提示TDP-43可能参与多种退行性疾病的发病过程中,但目前关于TDP-43的生理学功能以及TDP-43在细胞核中表达降低、形成胞浆包涵体具体分子机制仍未阐明。TDP-43是一个DNA和RNA结合蛋白,可以特异性识别并结合前体RNA中的UG重复序列,来调节前体mRNA的可变剪接。最近有体外研究发现,TDP-43也能抑制一些RNA内含子的剪接过程,即当敲除TDP-43后,会出现一系列内含子不被移除,而被剪接进入mRNA外显子中,产生框移突变或者提前终止密码子,从而影响了一系列下游通路的改变。上述过程可能是导致细胞死亡的主要原因。鉴于TDP-43有许多功能,它对RNA剪接过程的抑制是否为它在海马神经元中的主要功能,目前仍缺乏相关的体内研究。在这次的实验中,为了进一步研究TDP-43在细胞中的正常生理作用,我们将TDP-43基因从小鼠海马神经元敲除,并在小鼠出生后立即向其侧脑室注射用腺相关病毒9(Adeno-associated 9,AAV9)病毒包装的含有模拟TDP-43剪接抑制功能的融合蛋白核糖核蛋白PTB结合1(Ribonucleoprotein,PTB-binding 1,RAVER1)。我们希望用RAVER1模拟TDP-43对RNA剪接的抑制,挽救因TDP-43缺失导致的海马神经元丢失,为ALS和其它TDP-43病理蛋白病提供一种潜在的治疗靶点。方法将CamK2a-CreER;TardbpF/F(ECFF)和TardbpF/F(FF)小鼠杂交,成年后用他莫昔芬诱导敲除ECFF小鼠海马神经元中的TDP-43。用AAV9病毒包装的融合蛋白(CTR)和GFP蛋白,分别向出生后小鼠幼崽侧脑室注射3ul病毒。采用免疫组化、免疫荧光、RT-PCR、RNA原位杂交等方法对异常RNA进行检测、海马神经元计数。结果我们构建的融合蛋白CTR在4月龄的小鼠海马CA神经元细胞中平均表达效率约为39%。此外,在6月龄小鼠中,用AAV9-GFP处理的敲除小鼠的CA3/2神经元明显减少,而在AAV-CTR治疗过的基因敲除小鼠中,CA3/2神经元死亡有所缓解,这提示CTR可能恢复部分神经元的功能。我们进一步描述了可能的潜在机制,即我们所假设的TDP-43的剪接抑制功能。经AAV-CTR治疗后,核TDP-43缺失导致3个mRNA异常表达可以得到部分抑制。结论:我们通过恢复TDP-43对剪接的抑制功能,缓解了由于缺乏TDP-43导致的海马神经元的死亡,进一步支持TDP-43对剪接过程的抑制是TDP-43在海马神经元中的重要功能这一观点,并为含有TDP-43病理学的神经退行性疾病提供了一个可能的潜在治疗靶点。