嗅觉系统是属于边缘系统(limbic system)的一部分,由嗅觉上皮,主嗅球和嗅皮质组成。嗅觉在动物寻找食物,识别危险,寻找配偶和社会交往具有重要的意义。成体室下区(SVZ)是哺乳动物成体大脑神经元发生区域之一。从SVZ神经母细胞(neuroblast)沿嘴侧迁移流(RMS)迁移到OB和分化成颗粒细胞(GCs)和球周细胞(PGs),然后整合到嗅球的突触环路。颗粒细胞属于抑制性神经元其数量占嗅球中间神经元的95%。他们的包体在颗粒细胞层(GCL)中生长几个短基底树突,而顶树突横跨僧帽细胞层(MCL),延申到外丛状层(EPL)。microRNA属于Small ncRNAs,是单链的短RNA,长度在18-25个核苷酸分子左右。microRNA是转录后基因表达的主要调节分子。microRNA以序列互补的方式与特异靶mRNA结合,通过降解靶基因mRNA或抑制其蛋白翻译调控靶基因的表达。microRNA在神经元发育、脑退行性疾病中发挥重要作用。miR-124是一种脑特定的miRNA,在小鼠大脑的分化和成熟的神经元中占所有大脑的miRNA的25-48%。miR-124其表达的水平,在发育的小鼠的中枢神经系统(CNS)中是逐渐增加的。miR-124决定成体室下区(SVZ)神经元前体的命运,并调节成年神经元在SVZ的再生。miR-124重要功能是调控神经元发育以及在神经退行性疾病中发挥重要作用。小G蛋白(Small G Protein),因分子量只有20～30KD而得名,是一类位于膜内侧的偶联蛋白,通过与膜受体胞浆区结合,将膜受体与配体结合的刺激与下游的效应分子偶联起来。RhoGTPases家族通过调控肌动蛋白细胞骨架,在突触可塑性神经元的树突棘的形态发生中发挥重要的作用。通过miRNA芯片方法揭示了嗅球的miRNA表达谱,发现miR-124是嗅球中最高表达的miRNA。通过靶基因预测以及功能网络富集,我们了解到miR-124参与调控细胞骨架重要功能。通过构建miR-124过表达和抑制慢病毒载体,并通过脑立体定位注射进小鼠的RMS,我们证明了 miR-124在小鼠嗅球颗粒细胞发育后期调控树突形态发育以及树突棘密度。在miR-124调控细胞骨架靶基因富集组分中我们发现小G蛋白RhoG可能具有重要作用。通过构建了 RhoG的过表达载体,RhoG的组成性激活突变,RhoG的组成性失活载体以及RhoG的shRNA慢病毒载体。通过脑立体定位注射到小鼠的RMS,我们观察RhoG是否能促进嗅球颗粒细胞树突形态发育以及树突棘密度。结果显示RhoG是通过下游Rac1的激活以及PAK和confilind的磷酸化发挥作用的。RhoG的表达模式与miR-124很相似。这种看似矛盾但是可以理解为RhoG有可能参与调控迁移作用,所以RhoG在神经母细胞从SVZ到嗅球首先可能发挥迁移作用,但是这种功能受到miR-124的调控。所以推测miR-124可能通过RhoG调控嗅球颗粒细胞形态合适的发育水平。