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主要组织相容性复合体(Major Histocompatibility Complex, MHC)在免疫系统中的作用已经得到了广泛的研究。其中的MHC-I分子表达于全身所有有核细胞的表面，在免疫细胞的发育、抗原识别和T细胞免疫应答等方面起着重要的作用。此外，MHC-I还与NK细胞（natrural killer cell）的抑制性受体结合，抑制NK细胞对表达自身MHC-I分子的细胞的杀伤作用。另一方面，对于NK细胞而言，除了抑制性受体外，它们还表达一些激活性受体，其中的NKG2D可以被一些MHC-I类似分子激活，从而拮抗MHC-I对NK细胞的抑制作用。目前已发现的NKG2D的配体(NKG2D ligand, NKG2DL)都是MHC-I的类似分子，鼠类包括三个家族：Rae-1（α, β, γ, δ和ε），Mult1和H60(a, b&c)；人类包括两个家族：MIC (A、B)和ULBP (1-6)。借由NKG2D受体，这些MHC-I类似分子在NK细胞中起着与MHC-I相反的作用，即对NK细胞的激活作用。这些MHC-I类似分子通常只在有问题的细胞，如转化、病毒感染和有DNA损伤的细胞中表达。通过表达MHC-I类似分子(NKG2DL)，进而NKG2D受体激活NK细胞，使这些有问题的细胞得以清除。因此，MHC-I类似分子和NK细胞的NKG2D一起，形成一道防止有问题细胞在体内存活的天然屏障。MHC-I及其类似分子是否只在免疫系统中发挥作用呢？对MHC-I的研究表明，它在神经系统中同样起着关键作用。MHC-I广泛表达在胚胎、新生及成年小鼠及人脑中，其在神经元中的表达具有时空特异性和可调节性。进一步的研究发现，MHC-I对神经功能的可塑性也起着重要作用。多种MHC-I的受体如Ly49等也在神经元中表达。那是否MHC-I类似分子的作用就只局限于免疫系统呢？实际上Rae-1在体内的表达最初是在胚胎鼠的前脑中发现的，它的表达伴随着胚胎神经发育的关键时期（E13-E18），且Rae-1家族成员的表达有时空和量的差别。这之后意外发现其作为NKG2D的配体在免疫系统中的作用，而使Rae-1在神经系统和神经发育过程中可能作用的研究被忽略了，只有极少对于Rae-1的研究涉及神经领域。鉴于已发现MHC-I分子在神经中的表达及重要作用，以及多种神经与免疫系统间的相似性，我们有理由相信MHC-I类似分子同样在神经系统中发挥作用。为了研究Rae-1等MHC-I类似分子在小鼠中枢神经系统中的可能作用，本课题的主要目标是系统研究这些分子及其受体在胚胎发育及成年中枢神经系统的表达及其蛋白的定位，包括利用RT-PCR和原位分子杂交分析这些基因的表达，免疫组织化学分析这些蛋白在中枢神经的分布，以及免疫荧光标记确定Rae-1蛋白在神经细胞亚细胞结构上的定位。首先通过对Rae-1五种亚型的比对和引物设计方法，设计出能扩增全部Rae-1成员和Mult1、H60的三个成员、以及NKG2D的引物，利用RT-PCR分析这些基因的表达。结果发现除H60外，这些基因全部在胚胎及成年中枢神经系统有较高表达；此外，定量RT-PCR实验的结果表明，胚胎10-18天小鼠的胚胎脑中这些基因的表达最高，出生前表达显著降低，但在成年脑中仍维持低水平表达。以上结果表明，与MHC-I分子一样，MHC-I类似分子也都在发育中及成年后的中枢神经系统表达；此外，以上结果首次发现NK细胞的NKG2D受体在神经系统有高度表达。为了对这些分子在中枢神经的表达进行定位，本研究还构建了原位分子杂交用的探针，并进行了初步的原位分子杂交实验，以及初步的Western blot和免疫组织化学染色实验。另外，为了确定Rae-1蛋白在神经细胞的亚细胞结构上的分布，本研究在胚胎中提取了Rae-1RNA，逆转录后构建全长的真核表达质粒，以及带FLAG标签的Rae-1表达质粒，并在Neuro2a细胞中进行了表达。以上实验为进一步研究MHC-I类似分子及其受体在中枢神经发育及正常功能中的作用打下了基础。