tcirg1b基因缺失导致斑马鱼中枢神经稳态失衡的机制

　　摘要： 在中枢神经系统稳态维持过程中，小胶质细胞的吞噬功能至关重要

　　摘要： 在中枢神经系统稳态维持过程中，小胶质细胞的吞噬功能至关重要。该功能依赖于正常的溶酶体酸化，并由液泡型ATP酶（vacuolar-type ATPase，V-ATPase）精密调控。V-ATPase a3亚基（斑马鱼中由tcirg1b基因编码）的突变是导致人类恶性骨硬化症的主要原因，但其在中枢神经系统中的功能却知之甚少。为了探究V-ATPase a3亚基对斑马鱼中枢神经系统的影响及其作用机制，本研究通过构建tcirg1b基因敲除斑马鱼模型，发现该突变体在胚胎早期未出现神经元发育障碍，但其成鱼脑组织呈现显著病理改变且行为异常。前期数据显示，tcirg1b突变导致小胶质细胞形态胀大，提示其功能可能改变。本研究利用斑马鱼巨噬细胞转录组测序分析发现，吞噬体形成和细胞内pH调节通路基因显著下调。进一步功能验证结果显示，V-ATPase a3亚基缺陷可导致小胶质细胞溶酶体酸化障碍和消化功能受损，继而引发凋亡细胞碎片和TMR-葡聚糖的积累。值得注意的是，当小胶质细胞特异性回补tcirg1b表达时，可成功挽救突变体的行为学表型，提示V-ATPase a3亚基对斑马鱼中枢神经系统的稳态调控可能以小胶质细胞为主体。综上所述，本研究首次在体内证明tcirg1b缺失通过破坏小胶质细胞功能间接导致中枢神经系统稳态失衡，揭示了V-ATPase a3亚基在神经稳态调控中的关键作用，并为相关神经系统疾病的机制研究提供了新的理论依据。