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蛋白磷酸酯酶-2A(PP2A)是脑内最重要的丝氨酸／苏氨酸蛋白磷酸酯酶。PP2A在神经系统发育中必不可少,许多神经退行性疾病中可观察到PP2A缺乏和神经元轴突退行性变,但PP2A与神经元轴突发育关系仍然尚不清楚。本研究结果表明：PP2A无论是对整体胎鼠大脑皮质神经元轴突发育还是体外培养的海马神经元轴突生成都是必需的。通过大鼠胚胎电转siPP2A敲除胎鼠皮质PP2A,然后观察出生后(P)不同时间点新生鼠皮质神经元发育状况。结果显示：在出生当天(PO),神经元无法从室下区(SVZ)正常迁移到皮质区(SP)；在出生后3-7天(P3-P7),皮质神经元纤维短小且轴突标志物缺失；特别在出生后第7天(P7),神经元纤维发育障碍,且无法穿过大脑中线。在海马神经元极性建立前给予PP2A特异性抑制剂冈田酸(OA)过表达失活的PP2A质粒(dnPP2A)及siRNA下调PP2A活性,结果显示：神经元轴突生长受到抑制；轴突长度、轴突数目及多轴突神经元比例显著降低；而给予PP2A激动剂神经鞘氨醇(DES)或过表达野生型PP2A(wtPP2A)上调PP2A活性则明显促进轴突生长；轴突数目提高,同时多轴突神经元比例也明显升高。进一步检测PP2A对维持期神经元轴突生成的影响,给予DES或过表达wtPP2A处理发现PP2A对维持期神经元轴突也有作用,无论是轴突长度、轴突数目还是多轴突神经元所占比例均有明显提高。进一步检测了PP2A对已退变轴突的再生作用,我们采用OA处理海马神经元造成轴突退变,然后再过表达wtPP2A,结果发现OA处理神经元后其轴突生成明显障碍且轴突数目减少；而在病变神经元过表达wtPP2A后,其轴突长度明显增加且接近正常组神经元,提示PP2A可促进退变轴突再生。接下来进一步探讨PP2A促进神经元轴突生成的可能机制。神经元培养后转染wtPP2A,免疫荧光检测脑衰蛋白反应调节蛋白2(CRMP-2)Thr514位点磷酸化水平。结果显示激活PP2A可明显降低神经元胞体和突起CRMP-2Thr-514位点磷酸化水平。在N2a细胞过表达wtPP2A后,免疫印迹检测CRMP-2Thr-514磷酸化水平下降38%；而转染siPP2A下调PP2A可导致其磷酸化水平升高40%。进一步免疫沉淀结果发现无论是磷酸化的CRMP-2 (pCRMP-2)还是总的CRMP-2 (tCRMP-2)均可被PP2Ac沉淀下来,提示PP2A与pCRMP-2可直接发生相互作用。为了证实PP2A通过去磷酸化CRMP-2促进轴突生成,我们共转染wtPP2A和EGFP、wtPP2A和T514D-CRMP2(模拟磷酸化CRMP-2)、wtPP2A和wtCRMP2,发现wtPP2A和wtCRMP2组轴突数目及多轴突神经元比例均比wtPP2A和EGFP组明显升高；而wtPP2A和T514D-CRMP2组则不及wtPP2A和EGFP组,提示PP2A确实通过去磷酸化CRMP-2起作用。最后我们检测了不同时间点,PP2Ac在新生神经元上的分布,结果发现培养12h(无极性神经元)时,PP2Ac均匀分布于各突起；到24h(轴突长出)和48h(神经元极性建立)时,PP2Ac主要分布于神经元轴突的远端。PP2Ac在轴突远端的特异性分布是其促进神经元轴突生成的关键。综上所述,PP2A可促进神经元轴突发育和生成,提示PP2A有望成为治疗神经退行性疾病轴突病变新的分子靶点。