Calpain介导CDK5激活在Connexin26基因敲除小鼠耳蜗细胞级联死亡中的作用及干预

编码Connexin26蛋白（Cx26)的GJB2基因突变是导致非综合征遗传性耳聋最常见的原因，申请者前期研究发现在Cx26基因敲除小鼠模型中支持细胞－毛细胞－螺旋神经节细胞出现级联死亡，其中支持细胞最早出现死亡是耳蜗细胞级联死亡的核心事件。Cx26缺失如何引起支持细胞死亡以及继发的毛细胞-螺旋神经节细胞死亡的机制仍不清楚。本课题应用Cx26基因敲除小鼠模型，研究细胞内钙超载激活Calpain/CDK5/P35信号通路在耳蜗发育过程支持细胞死亡中的作用机制，以及支持细胞－毛细胞死亡引起的神经生长因子BDNF分泌下降在继发性螺旋神经节细胞死亡中的作用；并通过对Calpain/CDK5/P35信号传导中关键分子的干预以及联合应用小分子高效能模拟BDNF化合物7,8-DHF，以期实现Cx26敲除后维持耳蜗细胞的存活，为Cx26缺陷导致非综合征遗传性耳聋提供基于机制的治疗靶点和思路。

在本项目资助下我们基本完成了计划书任务，发表标注课题资助SCI论文3篇。（1）在本实验室中成功建立和稳定繁殖了时间诱导性及条件性Cx26基因敲除小鼠；（2） 发现CDK5/P35在耳蜗细胞中的活性表达，首次提出了神经系统特异性的磷酸激酶CDK5及其激活剂P35在非神经系统中的表达；（3）验证了耳蜗细胞中钙离子超载是耳蜗细胞死亡的触发事件,发现Calpain介导的CDK5/P35通路参与耳蜗细胞死亡,CDK5的抑制剂对耳毒性损害引起的耳蜗毛细胞凋亡具有保护作用；（4）建立了小鼠出生后耳蜗发育早期经中阶病毒转染的基因治疗方法，实现Cx26敲除后维持耳蜗细胞的存活，为Cx26缺陷导致非综合征遗传性耳聋提供基于机制的治疗靶点和思路；（5）发现在时间诱导性Cx26基因敲除小鼠出生后不同时期降低Cx26的表达显示了完全不同的耳蜗细胞损伤模式及Corti器的形成模式，显示Cx26在出生后耳蜗成熟和听力维持中有不同的作用，为我们进一步探索Cx26在遗传性耳聋中的作用及机制奠定了基础。