目的：Caspr(Contactin associated protein)是一种跨膜蛋白，它是中枢和外周髓鞘形成的重要分子。有文献报道，Caspr表达在郎飞氏结上，对郎飞氏节和结旁区的形成和稳定有重要作用。Caspr对神经发育后期髓鞘的形成有很重要的作用，说明它可能参与大脑的发育过程，但目前一直没有相关它在神经发育前期的相关研究，因此我们致力于探索Caspr对神经发育前期的影响。而神经发育前期最重要的是神经前体细胞的增殖和分化功能，本课题的研究目的主要探索Caspr对神经前体细胞增殖和分化的功能及其在大脑皮层发育中的作用及机制。方法：利用免疫荧光染色、蛋白免疫印迹(westernblot)及逆转录PCR等技术分析Caspr在神经前体细胞上的表达水平。分离、培养来源于胚胎发育期14天(E14)Caspr基因敲除小鼠(Caspr-/-)及其同窝野生型小鼠(Caspr+/+)侧脑室壁的神经前体细胞，利用Brdu嵌合实验分析比较Caspr对神经前体细胞增殖的作用。在体外培养条件下，诱导来源于Caspr-/-和Caspr+/+神经前体细胞分化，比较Caspr-/-和Caspr+/+神经前体细胞分化为神经元及星形胶质细胞的比例，从而分析Caspr在神经前体细胞分化中的功能。利用分子生物学，克隆表达全长Caspr及Caspr不同功能域的质粒，并将给质粒转染到Caspr-/-神经前体细胞中，进一步确定Caspr在神经前体细胞分化中的作用并分析其起作用的结构域。利用荧光染色，比较分析不同胚胎发育阶段如E12、E14、E16和E18时的Caspr-/-和Caspr+/+：1）皮层深层神经元（第5、6层神经元）及上层神经元（第2~4层神经元）的数量；2）星形胶质细胞的数量；3）增殖细胞的比例及在活性细胞周期细胞的比例；4）放射胶质细胞（Radial Glial Cells, RGCs）及中间前体细胞（Intermediate ProgenitorCells, IPCs）的数量；5）凋亡细胞的数量，从而分析Caspr在大脑皮层发育过程中的功能及机制。本课题进一步利用westernblot、逆转录PCR及荧光素酶等实验方法，对Caspr调节神经前体细胞及皮层发育的信号通路进行了进一步分析。结果：1）体外培养结果显示，Caspr抑制神经前体细胞增殖并能促进神经前体细胞向神经元分化；2）体外培养结果显示，Caspr的胞外端在其促进神经前体细胞向神经元分化的功能中起着非常重要的作用。Caspr的细胞内功能域，并不能促进神经前体细胞向神经元分化；3）Caspr基因敲除导致大脑皮层深层神经元（第5、6层神经元）产生延迟，但并不影响上层神经元（第2~4层神经元）的产生。4）Caspr基因敲除导致E14时处于细胞周期中的细胞比例增加，而在E16及E18阶段处于细胞周期中的细胞比例与野生型小鼠无明显区别。5）Brdu标记实验结果显示，Caspr基因敲除导致神经发生早期如E12.5时，深层神经元产生明显少于野生对照鼠。而在神经发生晚期如E15.5时，Caspr基因敲除鼠中深层神经元产生的数量则明显多于野生对照鼠。6）Caspr并不影响发育大脑皮层中的凋亡细胞的数量；7）Caspr不影响发育不同阶段脑室及侧脑室的放射胶质细胞及中间前体细胞的数量；8）Caspr基因敲除导致星形胶质细胞提前出现，并在大脑皮层发育后期增加；9）E14时，Caspr基因敲除小鼠皮层中Hes1的mRNA及蛋白水平均高于野生对照鼠，而Notch胞内端的水平却没有明显变化。共转染Caspr及其不同功能域和Notch胞内端以及Hes1启动子荧光素酶到CHO细胞中，结果显示Caspr及其胞外端对Hes1的转录激活有抑制作用。结论：Caspr通过调节神经前体细胞的增殖及分化，在大脑皮层的发育过程中起着重要的作用。在神经发生早期，Caspr抑制神经前体细胞增殖，促进神经前体细胞从细胞周期中出来，分化为神经元。在此时期，Caspr同时抑制神经前体细胞向星形胶质细胞分化，从而保证在大脑皮层发育时期，不同类型的细胞在时间上产生的有序性。Caspr对神经前体细胞的这种调控作用有可能是通过调控Notch信号通路实现的。