SHH-N信號(hào)通路及其靶基因N-myc對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞增殖的影響.pdf

1、SHH在細(xì)胞和組織中對(duì)細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期有著廣泛的影響。在神經(jīng)發(fā)育中，SHH調(diào)節(jié)神經(jīng)管的圖式發(fā)育及神經(jīng)祖細(xì)胞的增值和分化。神經(jīng)干細(xì)胞是位于側(cè)腦室室下區(qū)和海馬齒狀回顆粒下區(qū)具有可再生和多向分化能力的祖細(xì)胞，可分化成神經(jīng)系統(tǒng)中的三系細(xì)胞：神經(jīng)元，星型膠質(zhì)細(xì)胞，少突膠質(zhì)細(xì)胞。最近研究發(fā)現(xiàn)在端腦中SHH對(duì)維持神經(jīng)祖細(xì)胞內(nèi)環(huán)境與神經(jīng)修復(fù)有重要作用，外源性SHH可引起神經(jīng)干細(xì)胞的增值。盡管各種細(xì)胞分裂素，神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子及其他分子可調(diào)節(jié)神經(jīng)干細(xì)胞的增殖

2、，但是調(diào)節(jié)神經(jīng)干細(xì)胞增殖機(jī)制未被詳細(xì)闡明。
　　 目前SHH導(dǎo)致的細(xì)胞增殖和瘤變的機(jī)制并不清楚。在大部分細(xì)胞中，SHH信號(hào)通路由SHH、Patched(Ptc)和Smoothed(Smo)2個(gè)跨膜受體組成的受體復(fù)合物，蛋白激酶A及下游轉(zhuǎn)錄因子Gli家族(Gli1、Gli2、Gli3)等組成。信號(hào)傳導(dǎo)時(shí)，SHH和Ptc結(jié)合，Ptc-Smo復(fù)合物解離，Smo進(jìn)入胞內(nèi)，激活下游的轉(zhuǎn)錄因子Gli家族。
　　 1999年，Rowi

3、tch等報(bào)道，在體內(nèi)脊髓前體細(xì)胞可通過(guò)SHH使腦室下區(qū)神經(jīng)前體細(xì)胞保持增值并抑制其分化。2003年，Lai，K等報(bào)道發(fā)現(xiàn)從成年大鼠海馬區(qū)分離的神經(jīng)前體細(xì)胞高表達(dá)SHH受體Patched，同時(shí)外源性的SHH可誘導(dǎo)神經(jīng)前體細(xì)胞呈SHH濃度依賴性增值。采用腺相關(guān)病毒載體轉(zhuǎn)染體內(nèi)海馬區(qū)，神經(jīng)前體細(xì)胞較對(duì)照組可見(jiàn)有3.3倍的增值。2003年，Machold等基因敲除大鼠SHH基因?qū)е麓笫笪闯赡陼r(shí)就發(fā)育畸形，海馬區(qū)和腦室下區(qū)神經(jīng)前體細(xì)胞顯著減少。并

4、且認(rèn)為腦室下區(qū)神經(jīng)前體細(xì)胞的減少歸因于細(xì)胞的程序化死亡。證實(shí)了SHH對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞生態(tài)位的維持起到重要作用，激活SHH信號(hào)通路可使發(fā)育成熟的腦組織內(nèi)的神經(jīng)前體細(xì)胞增殖。
　　 我們分離并純化大鼠腦室下區(qū)神經(jīng)干細(xì)胞，提取RNA、反轉(zhuǎn)錄PCR得到SHH-N的cDNA，克隆入pSNAV2.0-CMV-IRES-EGFP，包裝得到腺相關(guān)病毒rAAV-SHH-N-EGFP，感染神經(jīng)干細(xì)胞48h后采用實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)SHH信號(hào)通路下游基因的

5、mRNA水平變化。本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明(1)克隆得到SHH-N基因，測(cè)序結(jié)果與NCBI報(bào)道序列一致。(2)成功構(gòu)建pSNAV2.0-CMV-SHH-N-IRES-EGFP表達(dá)載體并鑒定，包裝得到rAAV-SHH-N-EGFP。(3)實(shí)時(shí)定量PCR分析rAAV-SHH-N-EGFP感染神經(jīng)干細(xì)胞48h后，rAAV-SHH-N-EGFP處理組較感染rAAV-EGFP的對(duì)照組，Gli1和N-myc的mRNA水平上調(diào)。
　　 2003年ke

6、nney等報(bào)道在顆粒神經(jīng)前體細(xì)胞中過(guò)表達(dá)N-myc可使G1期細(xì)胞周期蛋白表達(dá)上調(diào)，但顆粒神經(jīng)前體細(xì)胞的增值并不依賴SHH信號(hào)通路激活。同時(shí)在體外培養(yǎng)的顆粒神經(jīng)前體細(xì)胞中，激活SHH信號(hào)通路同時(shí)加入Myc拮抗物，可減少細(xì)胞增殖。由此，認(rèn)為在顆粒神經(jīng)前體細(xì)胞中，N-myc是SHH信號(hào)通路的靶基因，并調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的蛋白的表達(dá)。
　　 總之，我們認(rèn)為在神經(jīng)干細(xì)胞中，N-myc是SHH信號(hào)通路的直接靶基因。由SHH過(guò)表達(dá)刺激后引起的N-m