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背景:大脑皮层是大脑的重要组成部分,参与躯体运动调节、情感和意识的形成等。大脑皮层发育的异常会导致一系列发育性疾病的产生,比如小头症、无脑回综合症等。神经干细胞是大脑中所有细胞的来源,它的正常增殖、分化及分化后的正常迁移是保证大脑皮层正常发育的关键因素,而转录因子在调节神经干细胞的一系列细胞生物学行为中起到关键的作用。本文的主要研究对象是转录因子Zeb1,是典型的螺旋-环-螺旋型转录因子,该类型的转录因子在神经系统的发育及损伤修复中起到重要的作用。目的:目前对大脑皮层发育分子调节机制的了解还十分有限,本实验旨在探索Zeb1在大脑皮层发育过程中所起到的作用及机制。方法:(1)通过蛋白免疫印迹和免疫荧光在体内和体外检测Zeb1在大脑皮层发育过程中表达的时间和细胞定位。(2)利用Zeb1敲除小鼠检测Zeb1敲除后对大脑皮层分层发育的影响,对放射状胶质细胞增殖、分化、分裂轴角度的影响,对体外分离的神经放射状胶质细胞分裂模式的影响。(3)用胚胎子宫电转(IUE)的方法检测干扰Zeb1后对皮层神经元迁移的影响。(4)用基因芯片筛查加荧光定量PCR验证的方法筛查Zeb1的下游调控基因。通过荧光报告素酶和ChIP技术验证Zeb1与下游靶基因的调控机制。(5)通过免疫共沉淀和质谱寻找Zeb1调控下游基因的协同分子,并通过荧光报告素酶和ChIP技术验证该效应分子的有效性和与Zeb1相比对下游基因调控的主导性。结果:(1)Zeb1在大脑皮层发育过程中高表达,并特异性表达在神经干细胞当中。(2)敲除Zeb1后导致大脑皮层畸形发育,各分层的神经元分布发生异常。(3)敲除Zeb1后抑制放射状胶质细胞增殖促进其退出细胞周期并更趋向于分化。(4)敲除Zeb1导致放射状胶质细胞更趋向于不对称分裂,分裂轴角度的分布更随机。(5)特异性示踪干扰掉Zeb1的神经元,发现其迁移变快。(6)发现Zeb1协同甲基转移酶PRMT5调控下游靶基因Pak3,并且干扰Pak3可以补救因干扰Zeb1所导致的神经元异常迁移。结论:Zeb1在大脑皮层发育过程中发挥了重要作用,它的缺失会导致大脑皮层发育异常,它参与调控放射状胶质细胞的增殖、分化过程,从而影响分化后神经元的迁移。Zeb1募集PRMT5抑制下游基因Pak3的转录,进而调控神经元的迁移。综上所述,本论文主要研究了Zeb1在大脑皮层发育过程中对放射状胶质细胞增殖分化的影响以及Zeb/PRMT5-Pak3途径对分化后神经元迁移的调控。