唐氏综合征细胞粘附分子(DSCAM)在APP转基因阳性小鼠脑内的表达变化及其意义

摘要

背景与目的：
　　 唐氏综合征的显型是由21号染色体上的特殊基因控制区所决定的,即唐氏综合征关键区。在唐氏综合征关键区上的基因数量的增加从而引起其产物的过度表达被认为是引起DS临床表现的原因。在DS中的神经病理学发现包括了先天或后天发育的畸形以及和提前出现的痴呆相关的变化。前者包括了大脑皮质中颗粒细胞的减少,这很可能与aspinous星形细胞类型相关,在婴儿期和成年期突触棘的减少和神经元胞体上的异常的棘突样结构。而后者则以累及额叶前部和海马皮层的老年斑和神经元纤维缠结为代表。上述基因的过量可能解释了其中的一些变化,但唐氏综合征关键区(DSOR)上的其他未被认识的基因也可能涉及了DS的疾病过程。在唐氏综合征关键区上鉴定出了一个叫做唐氏综合征细胞粘附分子(DSCAM)的新的基因,定位在21q22上。该分子的序列和免疫球蛋白超家族(IgSF)的成员具有同源性,提示了它作为一个粘附分子的功能。研究发现DSCAM在发育期的大多数神经系统中表达,提示其可能参与神经元的迁移、增殖、分化、生长发育、维护、连接、轴突导向和寻靶作用、突触间的相互识别以及自我回避,并提示DSCAM的过度表达可能与DS患者的早老性痴呆、精神发育迟滞以及周围神经缺陷有关。目前尚未发现有关DSCAM与AD(阿尔茨海默病)患者的痴呆及精神行为异常关系的研究,因此我们选择AD的小鼠模型APP转基因阳性小鼠为研究对象,应用免疫组化、免疫荧光、Western印记及RT-PCR的方法测定DSCAM在APP转基因阳性模型小鼠脑内的表达量及表达部位,并与阴性小鼠进行比较,从而探讨DSCAM在APP转基因阳性小鼠的痴呆和行为异常中所起的作用。
　　 材料和方法：
　　 选择月龄分别为新生、1m、3m、6m、12m的APP转基因阳性和阴性小鼠,应用免疫组化、免疫荧光、Western印记及RT-PCR的方法测定DSCAM在APP转基因阳性模型小鼠脑内的表达量及表达部位,观察DSCAM在APP转基因阳性小鼠脑内的表达部位及表达量的变化规律。
　　 结果：
　　 DSCAM主要在APP转基因阳性模型小鼠小脑中的浦肯野细胞、大脑皮层、海马安蒙氏角(Ammon’s horn)的锥体细胞、海马齿状回的颗粒细胞层、丘脑及脑干神经元中表达。在小脑中,新生小鼠和1月小鼠DSCAM的小脑表达量无明显差异(P>0.05),1月龄小鼠小脑内的表达量较3月龄小鼠低(P<0.05),到达3月时,其表达量达到高峰,6月时,DSCAM的表达量和3月时无明显差异(P>0.05),12月龄的小鼠小脑内的DSCAM的表达量较6月龄低(P<0.05)。在3月和6月时,DSCAM在APP转基因阳性小鼠小脑中的表达量明显高于同龄阴性小鼠(P<0.05)。在大脑皮层中,DSCAM在APP转基因阳性小鼠的表达随月龄的增加而增加,到3月时达到高峰(P<0.05),DSCAM在3月和6月龄的小鼠大脑皮层内的表达无明显差异(P>0.05),其在APP转基因阳性小鼠大脑皮层内的表达水平均高于同月龄对照阴性组小鼠(P<0.05)。
　　 结论：
　　 DSCAM在一定月龄APP转基因阳性小鼠小脑及大脑皮层内存在过度表达,推测DSCAM作为一种粘附分子,其过度表达在APP小鼠的学习运动能力,运动协调能力及学习和记忆缺陷中可能起重要作用。