研究背景：海马是调节学习和记忆的重要神经中枢，海马齿状回（Dentate Gyrus，DG）亦是哺乳动物包括人类，在生后及成年存在持续神经发生的重要脑区之一。海马齿状回具有典型的板层结构，包括分子层、颗粒细胞层与多形层。不同于海马锥体神经元的产生，海马齿状回颗粒细胞的发生从胚胎期的第10天开始延续到出生后20天结束，且整个发生过程采用‘从外到内’的神经发生模式。海马齿状回的形成包括：细胞增殖、迁移与分化多个复杂的过程。在体实验研究显示：放射状胶质细胞（Radial glial cells,RGCs）在海马齿状回的发育过程中有重要作用。根据RGCs的特点与海马齿状回发育的相关性，RGCs可分为初级RGCs与次级RGCs。初级RGCs与大脑皮质内的RGCs结构类似，主要位于出生前发育的海马齿状回中，其放射状长突起跨越伞部到达DG整个软脑膜表面区域，来介导新生的神经元与前体细胞由神经上皮向齿状回原基进行迁移。次级RGCs源于齿状回生后早期非放射状前体细胞，致力于生后海马齿状回内的胶质发生。实验研究证实：RGCs的维持依赖于核转录因子及微环境中神经元分泌因子的共同调控，并且影响RGCs维持的因素，同时影响海马齿状回的发育。肝X受体（Liver X receptors, LXRs）是核受体超家族中的一员，属于配体激活的转录因子。LXRs具有两种亚型LXRα（NRIH3）和LXRβ（NRIH2），分别位于11p11.2和19q13.3，其在DNA和配体的结合域有77%的氨基酸序列同源。LXRα的表达比较局限，仅在脂质代谢相关的器官表达，如肝脏、肠和棕色脂肪组织，主要调控固醇代谢、脂肪合成等。而LXRβ的表达比较广泛，在神经系统和内分泌系统中均有表达，而且在中枢神经系统发育过程中起着重要作用。我们前期研究证实：LXRβ在大脑皮层的表达与发育时程密切相关，在LXRβ基因敲除小鼠中观察到：LXRβ通过影响RGCs长突起维持而影响神经元的放射状迁移，进一步证实LXRβ通过抑制RGCs向星形胶质细胞转化而维持大脑皮质发育中放射状胶质细胞的数量与放射状长突起。随后在小脑皮质发育中进一步证实LXRs激动剂促进小脑颗粒神经元的迁移，并通过抑制TGFβ与Smad4信号抑制RGCs向星形质细胞的快速转化。以上研究提示：LXRβ是调控RGCs的重要分子。虽然RGCs在海马的发育中有重要作用，但是LXRβ是否通过影响海马DG中RGCs的发育与分化来调控海马DG的发育尚不清楚。阐明LXRβ调控海马齿状回发育中神经发生的调控机制，将为成年海马神经发生异常，如抑郁症、癫痫、阿尔茨海默病相关疾病治疗提供新的策略与靶点。研究方法：本研究首先采用LXRβ特异性抗体检测LXRβ在海马发育中的时空表达模式，明确内源性LXRβ与海马齿状回发育的相关性。通过比较野生与敲除小鼠在生后海马齿状回发育的关键期（P2、P7、P10、P14）增殖、分化、迁移及成熟的差异，进一步明确内源性LXRβ对海马齿状回发育的影响，并采用与海马相关的行为学包括筑巢实验、水迷宫实验、新物体识别实验进行功能学检测。通过比较RGCs的组间差异，及调控RGCs发育与分化重要调控因素Notch1和Noggin信号的检测阐明LXRβ通过RGCs调控海马齿状回发育的途径与机制。最后采用模拟酒精胎儿综合症模型（FAS）的新生期小鼠酒精暴露模型检测预先通过TO激活内源性的LXRβ能否保护新生期小鼠酒精暴露导致的海马齿状回发育的损伤。结果：1、 LXRβ对新生期小鼠海马齿状回发育的影响(1)LXRβ在E16.5,P0, P2, P7, P10, P14及P2M海马齿状回均有表达，并且特异性的表达在P10，P14及P2M海马齿状回的亚颗粒区（subgranular zone，SGZ)，提示LXRβ与齿状回的发生密切相关，并可能致力于生后海马齿状回颗粒细胞的产生。(2)采用HE比较P2, P7, P10, P14野生与LXRβ敲除小鼠海马齿状回的大体形态，现P2与P7时，LXRβ缺失导致海马齿状回的面积缩小，颗粒细胞数量下降；而P10, P14这种下降趋势则显著减弱。采用BrdU与Sox2标记海马齿状回前体细胞，发现P2、P7海马齿状回前体细胞数显著减少；P10、P14前体细胞数改变不显著，但是在LXRβ敲除组的前体细胞较多的分布于门区。(3)采用RGCs特异性标志物比较野生与敲除小鼠初级与次级RGCs的特征，发现LXRβ缺失导致海马内初级RGCs的数量减少，部分长突起出现断裂；而次级RGCs的长突起数量减少，向星形胶质细胞分化比例增加。(4) RGCs的长突起往往影响颗粒神经元的迁移与成熟。LXRβ缺失使颗粒神经元较多的位于门区，而GCL中BrdU标记的新生神经元则显著降低，并导致海马齿状回内颗粒细胞的标志物Calbindin（CB）与Calretinin（CR）阳性细胞数显著减少。高尔基染色进一步证实LXRβ缺失导致P14小鼠海马齿状回颗粒神经元树突棘显著减少。2、LXRβ调控成年海马齿状回神经发生海马齿状回是在生后及成年存在持续神经发生的重要脑区之一。我们发现LXRβ缺失导致成年小鼠海马齿状回BrdU阳性细胞数和DCX标记的新生神经元数量减少，NeuN和CB标记的成熟神经元的数量亦显著下降，与海马相关的动物行为学检测结果一致。3、激活内源性肝X受体对酒精暴露致新生鼠神经前体细胞损伤的保护作用新生小鼠海马齿状回对酒精暴露刺激异常敏感。同窝的子鼠酒精暴露组引起海马DG细胞增殖显著降低、前体细胞数明显减少、Nestin标记的长纤维出现断裂，这一效应能够被LXRs激动剂有效翻转。结论：LXRβ参与新生期小鼠海马齿状回颗粒细胞增殖、迁移、分化和成熟及成年期海马齿状回的神经发生的调控，并且这一作用可能与LXRβ对新生期小鼠海马齿状回RGCs的产生及维持相关，研究结果提示：LXRβ是调控海马齿状回发育的重要分子。