维甲酸诱导Ca2+信号通路致神经管畸形的机制研究

新生儿神经管畸形是发病率最高的出生缺陷疾病，严重影响着我国人口质量。研究发现，神经管畸形的发生受环境与遗传的交互作用影响。动物实验证明维甲酸可以诱导小鼠产生神经管畸形。课题组前期研究表明维甲酸引起的畸形鼠胚胎有大量的凋亡细胞，且与细胞内钙升高有关。设想维甲酸增加细胞内游离的钙离子，引起CaMKII的磷酸化，从而激活CaMKII-TAK1-MAPK通路，引起细胞凋亡，导致神经管畸形发生。本课题以维甲酸诱导的神经管畸形小鼠为动物模型，以神经干细胞为细胞模型，形态学观察模型中细胞凋亡发生的部位及程度，用流式细胞术等方法观察维甲酸诱导神经干细胞凋亡程度，用钙离子测定法、western-blot等方法观察胞内钙离子、CaMKII、MAPKs、caspases等重要调节因子的变化情况，用RNAi技术研究核心调节因子及其相互作用关系。证明钙离子信号途径参与的过度凋亡与神经管畸形发生机制的关系。

新生儿神经管畸形是发病率最高的出生缺陷疾病，严重影响着我国人口质量。研究发现，神经管畸形的发生受环境与遗传的交互作用影响。动物实验证明维甲酸可以诱导小鼠产生神经管畸形。本课题通过维甲酸诱导产生神经管畸形鼠胚，并且在畸形鼠胚神经管部位发现大量凋亡细胞，进一步通过维甲酸对神经干细胞的刺激实验，证实了在神经干细胞中维甲酸可以增加细胞内游离的钙离子，引起CaMKII的磷酸化，从而激活CaMKII-TAK1-MAPK通路，进一步激活细胞色素C，由线粒体途径引起神经干细胞凋亡，最终导致神经管畸形发生。本课题的意义在于探讨了RA刺激细胞诱导凋亡的过程中CaMKII-TAK1-MAPK通路的作用及对胚胎生成的影响。研究表明NTDs与过度的神经上皮细胞凋亡密切相关，我们推测在神经管闭合之前，过度凋亡的神经上皮细胞导致其不能正常闭合，从而导致神经管畸形发生。