LXRβ在大脑皮质发育中放射状胶质细胞向星形胶质细胞分化的调控机制研究

神经元迁移的调节机制是发育神经生物学中尚未解决的重大问题。放射状胶质细胞向星形胶质细胞的正常分化是维持皮质发育中一定数量的放射状胶质细胞进而引导新生神经元正确迁移的重要环节。我们（PNAS,2008）的最新研究证实肝脏X受体β（LXRβ）调控大脑皮质发育中神经元的放射状迁移并影响皮质的板层发育。LXRβ是否调控放射状胶质细胞向星形胶质细胞的分化、其调控机制如何？目前仍不清楚。本项目应用LXRβ敲除小鼠观察皮质发育中LXRβ对放射状胶质细胞向星形胶质细胞分化的作用及对转化生长因子TGFβ1信号通路的影响。在离体培养放射状胶质细胞中采用RNAi检测其对放射状胶质细胞向星形胶质细胞分化的调控；在星形胶质细胞中过表达LXRβ，探讨其在星形胶质细胞向放射状胶质细胞逆向分化的作用。本研究可阐明LXRβ调节皮质发育中放射状胶质细胞分化的作用及机制，为皮质发育中放射状迁移机制研究提供新的理论依据。

神经元迁移的调节机制是发育神经生物学中尚未解决的重大问题。放射状胶质细胞向星形胶质细胞的正常分化是维持皮质发育中一定数量的放射状胶质细胞进而引导新生神经元正确迁移的重要环节。研究证实肝脏X受体β（LXRβ）调控大脑皮质发育中神经元的放射状迁移并影响皮质的板层发育。LXRβ是否调控放射状胶质细胞向星形胶质细胞的分化、其调控机制如何？目前仍不清楚。本项目旨在阐明LXRβ调节皮质发育中放射状胶质细胞分化的作用及机制，为皮质发育中放射状迁移机制研究提供新的理论依据。在小脑皮质发育中我们证实，LXR激动剂促进小脑蒲肯野细胞树突的延伸，加速颗粒神经元的迁移，维持小脑皮质中Bergmann胶质长纤维突起并抑制小脑皮质内放射状胶质细胞向星形胶质细胞的转化。采用放射状胶质细胞的标志物BLBP,GFAP，Nestin 进一步在大脑皮质中证实LXRβ基因敲除导致皮质内放射状胶质细胞向星形胶质细胞转化加速，表现为放射状胶质细胞的突起变短，成熟的星形胶质细胞数量增加。体外实验进一步研究发现LXR激动剂抑制放射状胶质细胞向星形胶质细胞的分化。TGF-β1/Smad4 信号通路介导放射状胶质细胞向星形胶质细胞的转化。采用RT-PCR 技术进一步检测P2-P14小鼠皮质内TGF-β1/Smad4 的表达，证实LXR敲除小鼠中皮质中P2与P7小鼠皮质内TGF-β1mRNA与Smad4 mRNA较野生型小鼠皮质中的表达显著升高，而P10与P14小鼠大脑皮质内TGF-β1mRNA与Smad4 mRNA在野生型小鼠与LXR敲除小鼠中无显著差异。提示：LXRβ抑制星形胶质转化主要与抑制皮质发育关键期内（P2-P7）TGFβ1及Smad4信号相关。研究结果对理解发育中皮层神经元迁移的调节机制有重要意义，同时也为多种以皮层发育异常为特征中枢神经系统病变的诊断和治疗提供理论依据。