MHC I类分子在中枢神经系统发育过程中表达模式及作用机制的研究

既往认为脑是免疫豁免区，MHC I类分子仅在病理情况下被诱导表达。近年研究发现小鼠在中枢神经系统(CNS)发育过程中神经元也会高表达MHC I类分子，其在神经突触可塑性及运动学习形成中具有重要作用。但MHC这一高度多态性的分子家族每个成员在CNS发育过程中的整体表达模式尚未阐明。特别在人类CNS 发育不同阶段是否表达MHC I类分子未见报道。本课题将综合运用原位杂交、免疫荧光等方法，研究MHC I类分子在人、小鼠不同发育阶段CNS不同部位的表达模式及细胞定位。此外，在我们前期研究提示经典MHC I类分子在CNS表达可能与神经细胞增殖、分化和迁移相关的基础上，应用子宫内电击、体外原代神经干细胞培养等方法进行在体和离体MHC I类分子过表达或干扰下调，探讨该分子对神经细胞增殖、分化的影响及可能的机制。该课题的结果将为进一步研究MHC I类分子在CNS发育乃至疾病中的新功能奠定基础。

本项目的主要预定目标为明确经典和非经典MHCⅠ类分子在人及小鼠中枢神经系统发育过程中时空特异性的系统表达模式及细胞或亚细胞定位，然后根据上述结果进一步探讨其在中枢神经系统发育中的功能。根据该研究目标，我们完成了预定的研究内容，发表了系列论文。通过原位杂交、免疫荧光等技术，我们发现人胚胎发育30-31周是经典MHCⅠ类分子在整个脑部表达比较明显的时期，而成人除了少数神经核团有弱表达外，绝大多数无表达。在小鼠出生后发育过程中，H2-Db主要表达在嗅球、海马及小脑，表达自出生起逐渐增强，至P30及成年鼠表达减弱，其中在P15天H2-Db分子表达最强。H2-Kb在发育中的小鼠中枢神经系统表达模式和H2-Db相似，仅在某些部位的表达强度和范围有差别。上述发育时间为该部位人及小鼠神经突触发育高峰期，说明经典MHCⅠ类分子可能参与这些部位神经突触形成。通过免疫荧光技术，我们发现经典MHCⅠ类分子表达的细胞主要是神经元细胞，其中部分MHCⅠ类分子表达的神经元是谷氨酸能神经元。亚细胞定位主要将经典MHCⅠ类分子定位于神经元的突触小体部分，与突触后膜标志物共标，说明经典MHCⅠ类分子表达部位与功能具有统一性。此外，我们还发现在出生前，经典MHCⅠ类分子在小鼠胚胎期表达与增殖细胞标志物共标，提示我们除了与突触发育相关，经典MHCⅠ类分子还具有其它功能。我们进一步通过胚胎电转技术，发现经典MHCⅠ类分子与神经元的某些发育过程有关，此部分正在研究之中。除此之外，我们还探讨了非经典MHCⅠ类分子在中枢神经系统发育中的表达情况，发现其与经典MHCⅠ类分子的表达部位和表达时间有很大的重叠性，推测非经典MHCⅠ类分子在发育中与经典MHCⅠ类分子的功能相似，可能有互补作用。