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Reelin是一种大分子分泌糖蛋白,在神经系统发育的早期主要参与调控神经细胞迁移和神经系统片层化,成年后主要参与调控神经元的可塑性。近期研究发现,Reelin可通过其下游受体增强突触可塑性、抑制Tau蛋白过度磷酸化,可能参与到阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease,AD)的发病中。Notch信号通路在神经发育中可调控细胞的增殖、发育和分化,决定细胞的命运,并且在维持神经系统正常功能方面发挥着重要作用。Notch信号通路的活化与APP的水解都需要γ-分泌酶,提示Notch信号通路可能在AD的发病中发挥重要作用。近期,两种信号通路在神经发育中的功能和相互作用逐渐引起关注,两者在神经退行性疾病方面发挥的作用也逐步成为研究热点。目的:探讨Reelin及Notch信号通路在神经系统发育及AD发病中的作用,并探讨两者之间的相互作用。以丰富Reelin及Notch信号通路的研究,为神经系统的发育和AD的发病特供更多理论依据。方法:运用免疫荧光、DiI散射、透射电镜、高尔基染色和免疫印迹等技术,观察reeler小鼠小脑神经细胞的迁移和Notch1受体的表达、小脑发育和老化过程中突触形态变化、Reelin和Notch在AD小鼠中的异常表达。结果:(1)利用reeler小鼠观察Reelin在小脑神经细胞迁移的作用,结果发现:Reelin主要表达于小脑外颗粒层和部分内颗粒层神经元,出生前后表达较高;reeler小鼠小脑萎缩、表面沟回消失;野生型小鼠中Sox2阳性的干细胞向上迁移进入内颗粒层,终止于内颗粒层边缘,而reeler小鼠大量干细胞阻滞于内颗粒层中,部分细胞迁移进入外颗粒层。reeler小鼠中浦肯野细胞大量阻滞于内颗粒层中形成细胞团,同时激活型的Notch1受体在reeler小鼠小脑中表达减少。(2)对发育和老化过程中小脑皮质突触的形态进行了观察,早期发育过程中小脑皮质突触数量和浦肯野细胞树突棘密度快速增加,突触小泡和线粒体逐渐增多并且突触前后膜出现特异性增厚,成熟后突触数量和形态结构逐渐稳定;衰老后,突触及树突棘的密度逐渐下降,突触超微结构形态改变,突触小泡数量减少,突触前后膜的厚度减少。(3)以APP/PS1双转基因小鼠为AD模型观察其病理改变及Reelin和Notch的异常表达,我们发现:AD小鼠在约6个月时开始出现淀粉样斑沉积等神经退行性病变;AD小鼠发病后,星形胶质细胞和小胶质细胞淀在粉样斑周围聚集增多,随病情加重逐渐增加;Reelin在淀粉样斑周围形成斑块、效能下降;全长Notch1受体和其活性片段NICD在AD鼠脑部表达减少;AD小鼠脑部甲基化状态减弱,淀粉样斑中有DNA片段,但甲基化状态消失,甲基化酶Dnmt1和Dnmt3a在AD小鼠中表达减少结论:(1)Reelin在小脑神经干细胞、胶质细胞、浦肯野细胞发育和片层化分布中有重要作用,并且Notch1信号通路参与Reelin介导的小脑发育。(2)小脑皮质突触数量及浦肯野细胞树突棘的密度在发育和老化中呈由少到多又由多到少的变化趋势,突触小泡数量及突触前后膜厚度在发育过程中逐渐增加而在衰老后减少。(3)AD小鼠脑内形成淀粉样斑,促使胶质细胞聚集、Reelin聚积形成斑块、Notch受体表达下降及甲基化状态的减弱,进一步加剧AD神经功能紊乱。