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脆性X综合征是一种发病率较高的神经系统疾病,它主要表现为智障,同时它也是导致自闭症的一个重要原因。脆性X综合征的主要病因是FMR1基因5非翻译区CGG重复序列的大量增多,当CGG重复序列数大于200时,FMR1基因转录沉默,无法产生相应的蛋白FMRP。FMRP作为一种RNA结合蛋白,在神经元发育中发挥着重要的作用。已有的研究表明,FMRP可以通过抑制它的靶mRNA的翻译来调控基因的表达,另外,FMRP也可以直接与miRNA或者RNA诱导沉默复合体结合。LncRNA(long non-coding RNA,长链非编码RNA)是一类长度大于200bp的非编码RNA,近年来的研究表明,lncRNA参与许多生物学过程,比如神经元的发育。然而,FMRP和lncRNA是否相互作用并在神经元发育过程中发挥功能还不清楚。 在本研究中,我们通过RNA免疫共沉淀实验,发现FMRP与lncRNA Tug1结合。然后,我们在N2A细胞里下调FMRP的表达水平发现Tug的表达水平升高。接着,我们以体外培养的野生型P0小鼠海马神经元作为实验对象研究神经元轴树突的发育。结果发现,下调FMRP的表达水平会使神经元总的树突长度和最长轴突的长度降低,这与已有的研究结果一致。进一步,我们发现,过表达Tug1对总的树突长度没有影响但会使最长轴突的长度降低,这表明FMRP通过与Tug1相互作用调控轴突的发育。下调Tug1的表达水平对总的树突长度和最长轴突的长度几乎没有影响,这表明Tug1表达水平的下降并不足以引起神经元树突和轴突生长的变化。然而,下调Tug1的表达水平能够挽救FMRP表达水平下调的神经元上最长轴突的长度降低的表型。综上,这些发现揭示了FMRP通过与lncRNA Tug1相互作用,调控神经元轴突发育这一新的机制。未来研究中,我们将继续寻找lncRNA Tug1作用的下游靶分子,并探索lncRNA Tug1调控轴突发育的分子机制。