牙本质基质蛋白1突变小鼠血脑屏障通透性变化的分子机制

邵瑾良， 施佳玉， 刘佶平， 孙 毅,2

(1. 同济大学医学院，上海 200092； 2. 同济大学附属同济医院干细胞临床转化中心，上海 200065)

血脑屏障(blood brain barrier, BBB)是专门控制物质从循环系统到脑实质运输的动态系统，可保护大脑免受血液中有毒物质的侵害。BBB完整性的破坏存在于多种中枢神经系统疾病中，包括脑卒中、帕金森病、阿尔茨海默病等，但对于调节BBB结构和功能的分子机制甚少。BBB中具有多种类型的细胞，包括内皮细胞，星形胶质细胞和周细胞[1-7]。牙本质基质蛋白1(dentin matrix protein 1, DMP1)是一种硫酸软骨素蛋白聚糖，最早在成牙本质细胞和成骨细胞的成熟过程中起重要作用[8-9]，研究发现也在小鼠大脑、肌肉中表达[10-11]，参与器官发育和功能维持。蛋白质水解是DMP1活化的重要步骤。在水解后，DMP1主要以糖基化修饰的N-DMP1-PG形势存在。前序研究发现，DMP1糖基化是体外和体内星形胶质细胞成熟的关键条件，S89G-DMP1小鼠表现出BBB功能障碍主要是由于星形胶质细胞出现皱缩，并且无法正确将终末足靶向定位到内皮细胞或周细胞上，进而丧失对BBB功能的维持作用[12]。同时层粘连蛋白和ZO-1的表达量降低，使血管内皮细胞间的紧密连接松动，最终导致BBB功能障碍。本研究通过单细胞转录组数据，分析对照组与DMP-Tg组的神经元、星形胶质细胞、小胶质细胞等细胞群体的变化和细胞类型特异性基因表达差异，从单细胞分辨率上，探究S89G-DMP1小鼠BBB通透性改变的分子机制。

1 材料与方法

1.1 数据来源

根据C57BL/6J小鼠基因组序列，构建囊括DMP1糖基化位点所在外显子上游的6.6 kb和下游8.2 kb序列的同源重组臂，并在DMP1第6个外显子下游179 bp插入neo阳性筛选序列。……