LIS1信号通路在地塞米松对发育中皮层神经元影响中的作用及分子机制

Although synthetic glucocorticoids (sGCs) are effective to prevent neonatal respiratory distress syndrome and treat bronchopulmonary dysplasia in perinatal period, sGCs are limited as these agents can impair the brain development and cause the bad neurodevelopmental outcome. Therefore, we will produce developing rat cerebral cortex neurons injury with dexamethasone (DEX) models in vivo and in vitro. These models will be applied to investigate the effect of DEX on LIS1 signaling pathway, which is related to neurons migration, and adrenocorticoid receptor (ACR) signaling pathway in developing rat cerebral cortex. Next, we will inhibit glucocorticoid receptor (GR) expression with RNA interference or GR antagonist, and investigate the relationship between GR and LIS1 signaling pathway in developing rat cerebral cortex. Finally, we will explore whether microRNA plays an important role in the process which DEX intervents neural migration network. We expect to explain sGCs how to intervene brain development and find the better strategy to used sGCs in perinatal period.

尽管合成类糖皮质激素（synthetic glucocorticoids, sGCs）防治包括新生儿呼吸窘迫综合征、支气管肺发育不良等严重早产儿呼吸系统疾病的有效性已得到人们的认可，但对脑发育造成的潜在影响，使sGCs应用受到限制。现拟应用整体动物以及体外细胞培养制作地塞米松（dexamethasone，DEX）干预发育期大脑皮层神经元模型，研究sGCs对大脑皮层神经元迁移分子网络中LIS1信号通路、肾上腺皮质激素受体信号通路及神经元迁移运动的影响；并通过抑制糖皮质激素受体（glucocorticoid receptor，GR）在发育中皮层神经元的表达，研究GR与发育中大脑皮层神经元LIS1信号通路之间关系；进一步探究微小RNA（microRNA，miRNA）在DEX对发育中大脑皮层神经元迁移网络影响中的作用。以期阐明sGCs对发育中脑损害的机制，为更合理应用sGCs提供可能新的治疗。

尽管合成类糖皮质激素（glucocorticoids, sGCs）防治包括新生儿呼吸窘迫综合征、支气管肺发育不良等严重早产儿呼吸系统疾病的有效性已得到认可，但对脑发育造成的潜在影响，使GCs应用受到限制。为理解GCs对发育中大脑皮层LIS1相关神经元迁移分子网络影响，以期阐明GCs对发育中脑影响的可能机制，通过制作体外培养胎鼠原代神经元及新生大鼠的GCs干预模型，应用免疫细胞化学、免疫组织化学、Western Blot、实时定量PCR（qPCR）等方法，发现GCs干预后，包括Nudel 1、DCX、LIS1、Dynactin、Dynein、细胞周期蛋白依赖激酶5（cyclin-dependent kinase 5，CDK5)、钟样受体4 （toll like receptor 4，TLR4）、FK-506结合蛋白52（FK-506 binding protein 52, FKBP52）和极低密度脂蛋白受体（very low density lipoprotein receptor，VLDLR）等LIS1信号通路的多种蛋白和mRNA表达发生显著改变，与GCs种类、剂量及应用时间相关联，这些蛋白与细胞周期、炎症、凋亡、细胞迁移密切相关。应用膜片钳技术发现应用GCs干预体外培养胎鼠皮层神经元后，胎鼠皮层神经元钠通道电流密度增高，呈现剂量依赖性。应用 TaqMan MicroRNA Array 方法筛选地塞米松处理体外培养胎鼠皮层神经元差异表达的 微小RNA（miRNA），应用生物信息学方法从中筛选出目的 miRNA miR-183-5p及靶基因nr3c1，应用qPCR 对miRNA miR-183-5p进行验证，应用脂质体转染方法将miR-183-5p mimics和inhibitors导入体外原代培养胎鼠大脑皮层神经元，证实GC受体基因nr3c1为目的miR-183-5p所调控影响。总之，GCs在基因调控和蛋白表达层面影响发育中皮层神经元迁移蛋白网络，在脑发育早期应用GCs应注意剂量和疗程。