Meg8/miR-341在皮质投射神经元发育中的印记表达和功能

哺乳动物的大脑皮质投射神经元从前体细胞产生后，向外迁移形成大脑的皮层结构。其中第五皮层投射神经元通过下行性的轴突投射形成长距离的皮质脊髓束。 而上（II-III）皮层投射神经元的轴突穿过胼胝体到达对侧半球。转录因子Satb2 在皮质神经元中的表达与否是其不同轴突投射方向的决定性因素之一。 我们最近通过基因表达谱的研究发现，印记基因Meg8特异性表达在发育早期的第五皮层。在本项目中，我们计划采用在体基因操作技术，研究位于Meg8上的micro RNA miR-341 对Satb2 表达和轴突投射的影响。同时也将采用荧光分选和激光显微切割的方法，寻找皮质脊髓投射神经元从产生到分化成熟过程中，miR-341 宿主基因 Meg8的印记表达变化。本研究将有助于我们对投射神经元发育调控机制的理解，也将加深我们对遗传性神经发育疾病的认识。

哺乳动物大脑皮质脊髓投射神经元 (CSPN) 构成了体内最长的神经轴突联系，但目前对于 CSPN发育与疾病的分子机制知之甚少。本项目利用Fezf2-GFP荧光小鼠特异性标记CSPN的优点，成功分离并系统研究了投射神经元发育中 Dlk1-Dio3基因簇中非编码 RNA的表达及调控。 同时采用在体基因操作技术，研究CSPN发育过程中小RNA的功能。.结果：（1）研究了Dlk1-Dio3基因簇中的长链非编码RNA----Meg8/Meg3 在CSPN中的表达调节。 发现：Meg3和Meg8在新生的CSPN中表达，并在胚胎15.5天（E15.5）时达到最高；Meg3在CSPN中的转录受到该基因簇中差异性甲基化区域的甲基化调控；同时我们发现一个新的Meg3剪切异构体富表达在CSPN中。（2）通过分析小RNA的表达谱发现：miR-218表达在早期CSPN中，并在神经元迁移和形态发生过程中起着重要作用. 胚胎时期过表达miR-218抑制上皮层神经元的迁移和胼胝体的纤维投射；同时miR-218 抑制投射神经元的轴树突生长。miR-218可能通过下游基因Atlastin-1（其突变引起遗传性痉挛截瘫）影响轴树突的发育，而miR-218宿主基因Slit2的表达则抑制皮质神经元的迁移，表明miR-218的作用可能与其下游及宿主基因的表达有关。.结论：已知人类长链非编码RNA---MEG3 是一种肿瘤抑制因子，而 miR-218在人脑肿瘤的发生中也起着抑制作用。本课题首次发现了具有肿瘤抑制作用的长链非编码RNA和小RNA富表达在新生的CSPN，并可能通过下游及宿主基因调控CSPN的早期发育。该研究拓展了我们对投射神经元发育调控以及遗传性神经疾病的认识。 目前已发表2篇SCI文章, 还有一篇正在撰写之中(题目：“miR-218-dependent expression and cell autonomous action of Slit2 on radial migration and morphogenesis of cortical neurons“)。