组蛋白去乙酰化酶HDAC1通过调控经典MHC Ⅰ类分子促进小鼠海马神经元的树突发育

【作者】 沈宇清； 裴文琴； 胡玥； 孙晨； 缪凤琴； 张莹； 张建琼；

【机构】 东南大学医学院病原微生物与免疫学系； "发育与疾病相关基因"教育部重点实验室生命科学与技术学院东南大学；

【摘要】 背景与目的:Ⅰ类组蛋白去乙酰化酶(Histone deacetylases,HDACs)调控神经元生长和突触连接可塑性、参与海马记忆形成,在神经发育以及神经系统疾病中发挥重要作用。Ⅰ类HDACs家族多个分子在小鼠出生后海马神经元中表达,但其功能尚未完全解析。近年来发现经典MHC (Major histocompatibility complex)Ⅰ类分子在多个物种的中枢神经系统发育过程中表达并发挥多种功能。免疫系统中组蛋白修饰可调控经典MHCⅠ类分子的表达,本研究拟探索小鼠中枢神经系统海马神经元中Ⅰ类HDACs与经典MHCⅠ类分子的表达、相互关系及其相关功能。方法:通过Real-time PCR和Western-blot检测相应分子的表达。在原代培养的小鼠海马神经元中加入相应的HDACs抑制剂或通过感染LV-hdac1-RNAi慢病毒敲低神经元中HDAC1表达。通过免疫荧光染色和软件分析神经元树突的长度和分支复杂性。结果:1、在小鼠出生后P0-P60天中枢神经系统海马部位Ⅰ类HDAC家族各成员分子均有不同程度的表达。但是其中只有HDAC1和HDAC2的表达水平与经典MHCⅠ类分子H2-D,H2-K的表达水平呈负相关,提示HDAC1和HDAC2参与负向调控经典MHCⅠ类分子的表达。2、在原代培养的小鼠海马神经元使用HDAC1和HDAC2抑制剂可以上调经典MHCⅠ类分子的表达,但HDAC2特异性抑制剂不影响经典MHCⅠ类分子的表达。通过慢病毒干扰HDAC1表达可以增加经典MHCⅠ类分子的表达,说明HDAC1为培养神经元中经典MHCⅠ类分子表达的主要调控分子。3、使用HDAC1和HDAC2抑制剂处理原代培养神经元,神经元树突分支的数目和长度均减少,而使用HDAC2特异性抑制剂处理后无变化。采用慢病毒干扰神经元HDAC1表达,神经元树突分支的数目和长度均减少,说明HDAC1可以促进培养海马神经元的树突发育。4、在培养系统中加入MHCⅠ类分子特异性抗体阻断相关信号通路。结果显示抗体阻断不仅可以促进神经元树突发育,也可以挽救由HDAC1和HDAC2抑制剂对神经元树突发育造成的抑制作用,证实HDAC1通过调控经典MHCⅠ类分子的表达来促进小鼠海马神经元树突发育。结论:组蛋白去乙酰化酶HDAC1可以通过调控经典MHCⅠ类分子影响小鼠海马神经元的树突发育。更多还原