Cathepsin D缺陷導(dǎo)致中樞特異性髓鞘形成障礙的作用及機(jī)制研究.pdf

1、Catheosin D(CathD)缺陷能夠引起致死性的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，在人、綿羊和小鼠的腦中主要病理表現(xiàn)為神經(jīng)元和髓鞘大量丟失。然而CathD基因突變引起髓鞘丟失和結(jié)構(gòu)異常的機(jī)制卻尚不清楚。本研究主要以CathD-/-小鼠為研究對(duì)象，采用電子顯微鏡技術(shù)、免疫組織(細(xì)胞)化學(xué)技術(shù)和Western Blot技術(shù)等系統(tǒng)的比較CathD+/+小鼠和CathD-/-小鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周神經(jīng)系統(tǒng)的髓鞘結(jié)構(gòu)和髓鞘蛋白的表達(dá)情況，并在體外純化培養(yǎng)的大

2、、小鼠寡突膠質(zhì)系細(xì)胞中比較CathD缺陷對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)最主要的髓鞘蛋白--PLP在寡突膠質(zhì)系細(xì)胞的晚期內(nèi)吞體/溶酶體和細(xì)胞膜之間運(yùn)輸?shù)挠绊?，以及這種影響與寡突膠質(zhì)細(xì)胞的成熟和髓鞘形成的關(guān)系。我們驚奇的發(fā)現(xiàn)，CathD缺陷僅選擇性導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)的髓鞘形成障礙，而外周神經(jīng)系統(tǒng)的髓鞘形成正常。與其它髓鞘蛋白(MBP，MAG等)不同，PLP是高等脊椎動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中特有的、最主要的髓鞘蛋白，約占全部髓鞘蛋白的50％，對(duì)寡突膠質(zhì)細(xì)胞的成熟、極

3、化以及髓鞘多層結(jié)構(gòu)的形成和維持具有重要作用，因此我們進(jìn)一步對(duì)出生后7天、14天和24天的CathD-/-小鼠胼胝體部位的Fluoromyelin Green染色程度和PLP表達(dá)水平進(jìn)行分析。我們發(fā)現(xiàn)，雖然Fluoromyelin Green染色程度和PLP的表達(dá)水平隨著年齡增長而增高，但與CathD+/+小鼠相比，其增高的程度明顯滯后；有趣的是，PLP明顯聚集于細(xì)胞核周圍，提示其上膜運(yùn)輸可能出現(xiàn)障礙。我們還發(fā)現(xiàn)在出生后14天和24天的C

4、athD-/-小鼠胼胝體中細(xì)胞總數(shù)(DAPI陽性細(xì)胞)、寡突膠質(zhì)系各階段的細(xì)胞(Olig2陽性細(xì)胞)和成熟寡突膠質(zhì)細(xì)胞(CC1陽性細(xì)胞)的數(shù)目明顯低于CathD+/+小鼠，但是在出生后7天無明顯區(qū)別，并且寡突膠質(zhì)前體細(xì)胞(NG2陽性細(xì)胞)的數(shù)目和分布也沒有明顯區(qū)別，說明CathD缺陷僅導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)的髓鞘形成和寡突膠質(zhì)系細(xì)胞發(fā)育延遲，而不影響寡突膠質(zhì)前體細(xì)胞特化、遷移和增殖。進(jìn)一步，我們通過對(duì)體外培養(yǎng)的大、小鼠寡突膠質(zhì)前體細(xì)胞的研究發(fā)