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目的:Fto蛋白作为脂肪发生过程中一个关键的分子,对脂肪组织的发育和脂肪细胞的形成具有关键的作用,但Fto条件缺乏是否会影响海马区的脂质代谢是未知的,我们对此进行探究。成体神经发生是指成年动物体内的神经干细胞,分化为神经元并迁移整合到神经环路的过程。文献提示脂质代谢参与海马区成体神经发生调控。探究Fto条件敲除对海马区成体神经发生及海马区学习记忆功能的影响。探究Fto缺失导致的成体神经干细胞神经发生受损是否是细胞凋亡增加造成,以及Fto缺失造成成体神经干细胞凋亡增加的具体机制。方法:利用油红O染色和western blot的实验方法,检测野生型不同发育阶段小鼠海马组织中的脂质含量变化;构建脂肪组织特异性敲除Fto的小鼠,利用油红O染色和western blot的实验方法,检测成年Ctrl和Fto cKO小鼠海马区脂质含量变化。利用体内Brd U标记实验进行体内成体神经干细胞增殖和分化的检测;通过小鼠水迷宫实验检测小鼠的学习记忆能力。体内对成年Fto cKO和Ctrl小鼠脑片进行TUNEL染色;体外将Fto cKO和Ctrl小鼠原代脂肪细胞分离,与野生型神经干细胞建立共培养体系,而后进行active caspase-3和TUNEL染色。我们进行了FtocKO和Ctrl小鼠海马组织的转录组学测序和原代培养脂肪细胞的培养基质谱,找到脂肪中Fto蛋白调控神经干细胞的中间分子。采用腺苷体内实验定量检测成年Fto cKO和Ctrl小鼠海马区腺苷含量。采用腺苷处理体外培养成体神经干细胞,检测凋亡变化。结果:油红O染色和western blot实验显示野生型小鼠海马区脂质含量从幼年到成年的发育过程中不断增加;Fto cKO的成年小鼠海马区脂质减少。体内Brd U标记实验证明Fto条件敲除不影响海马区成体神经干细胞的增殖,但是会造成神经干细胞分化产生的未成熟神经元和成熟神经元减少;小鼠水迷宫实验显示cKO小鼠训练阶段找到平台花费的时间更长,测试阶段穿过平台的次数少,平台象箱停留的时间短,首次进入平台花费的时间长,但游泳速度和距离不变化。体内的海马区TUNEL染色显示Fto条件敲除造成成体神经干细胞凋亡增加;体外的active caspase-3和TUNEL染色提示Fto条件敲除造成分化状态成体神经干细胞凋亡增加,不影响增殖状态神经干细胞凋亡。海马转录组水平测序提示Fto cKO小鼠海马区脂质代谢异常;质谱结果显示Fto cKO组培养基中腺苷含量增加;体内腺苷定量实验显示Fto cKO组小鼠海马区腺苷含量升高;体外成体神经干细胞腺苷处理实验说明腺苷处理可以促进分化状态神经干细胞的凋亡,不影响增殖状态神经干细胞凋亡。结论:小鼠出生后从幼年到成年的发育过程中,海马区的脂质不断累积;Fto条件敲除造成成年小鼠海马区脂质代谢异常;Fto cKO小鼠的海马区成体神经发生受损;Fto cKO小鼠学习记忆能力降低。体内和体外实验都显示Fto条件敲除造成分化状态成体神经干细胞凋亡增加。Fto敲除造成脂质微环境异常,造成腺苷含量增加引起神经干细胞凋亡,使得分化的未成熟和成熟神经元数量减少,参与神经发生调控。