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肿瘤转移抑制蛋白(MTSS1,Metastasis suppressor1),又被称为肿瘤转移缺失蛋白(MIM,Missing in Metastasis),与细胞形态、细胞运动、细胞极性及发育相关。它可调节细胞骨架的变化和脊椎动物的神经管闭合相关的膜动力学过程。尽管在外周系统中已有各种关于MTSS1在形态学上作用的研究,但MTSS1在神经突起形成方面的作用不是很清楚。 为了研究MTSS1在神经元形态学上的功能,我们利用原代培养粒细胞神经元进行过表达研究以探讨MTSS1表达水平对神经元的形态学影响。结果显示,在小脑颗粒神经元细胞中MTSS1的过量表达能显著增加树突的数目和总长度,但明显抑制轴突的伸长。然而,它的Wiskott-Aldrich同源区2(Wiskott-Aldrichhomology2,WH2)缺失突变体和胰岛素受体p53蛋白与肿瘤转移消失同源区[insulin receptor p53(IRSp53) and Missing in Metastasis(MIM) homologydomain,IMD]突变体的作用明显比野生型的弱。 有研究报道,MTSS1的IMD结构域与Rac1和PIP2结合有关,为了进一步探究MTSS1的作用机制,分别对Rac途径和磷脂酰肌醇途径(pHospHatidylinositol-4,5-bisphosphate,PIP2)在MTSS1对神经元形态影响中的作用进行研究。永久失活的Rac1可以抑制内源Rac的活性。永久失活的Rac与MTSS1共表达与对照永久失活的Rac与GFP共表达相比,Rac明显减弱MTSS1对粒细胞神经元突起的影响。 采用PIP2途径的抑制剂LY294002处理MTSS1的过表达的粒细胞神经元,MTSS1对粒细胞神经元突起的影响会明显减弱甚至消失。研究表明这两种途径在MTSS1影响神经元形态方面都起作用。这些结果表明MTSS1介导神经突起的生长需要活化的内源性Rac1和PIP2信号。MTSS1作为一个肌动蛋白结合蛋白和膜变形器,通过小GTP酶Rac和磷脂酰肌醇信号通路调节神经元形态学。 MTSS1在外周系统中主要与ACTN4定位于肝脏新生血管和肾脏近曲小管,随膀胱癌转移程度的进展,MTSS1信号逐渐减弱,与ACTN4的共定位逐渐从膜相关的细胞前沿转移到胞浆中。 本论文能够为MTSS1蛋白在小鼠小脑粒细胞神经元中的形态学功能影响的提供机会,此研究结果与MTSS1对神经元细胞的突起形态形成的具体分子生物学机制、MTSS1在神经元中的调控机制、甚至与小脑发育机制的研究都紧密关联。