脆性X综合征（fragile X syndrome，FXS）是常见的遗传性智力低下性疾病之一，其发病率男性约为1/4000，女性约为1/8000。其根本病因是脆性X智障基因（fragile X mental retardation1，FMR1）5，端非编码区（CGG）n三核苷酸重复序列不稳定扩增及其相邻部位CpG岛异常甲基化，使Fmr1基因失活，导致其编码的产物--脆性X智力低下相关蛋白（fragile X mental retardation protein，FMRP）表达减少或缺失。临床上主要表现为程度不等的智力障碍、注意力缺陷、孤独症及活动过度等，此外有报道20%-25%的FXS患者并发癫痫。脆性X综合征的模型小鼠Fmr1基因敲除（knockout，KO）小鼠的许多行为学表现与脆性X综合征患者非常相似，包括癫痫易感性。除听源性惊厥易感性增加外，我们课题组前期研究还发现Fmr1KO鼠较野生（wild type，WT）小鼠具有更高的热性惊厥易感性。有研究表明抑制性中间神经元功能降低可导致大脑皮层兴奋性增加，从而导致FXS癫痫的发生。我们课题组前期研究的结果也支持中间神经元的异常参与了FXS发病机制：与WT小鼠相比，KO小鼠脑组织中小白蛋白[parvalbumin, PV)及谷氨酸脱羧酶（glutamatedecarboxylase, GAD）神经元数量减少；海马抑制性中间神经元上Ⅰ型电压门控性钠通道（Sodium channel,voltage-gated,alpha1, Nav1.1）电流密度降低。我们课题组还发现2周龄Fmr1KO小鼠纹状皮质、颞听皮质、梨状皮质的PV细胞面积较同龄WT小鼠缩小。4周龄Fmr1KO与WT小鼠比较，相应的CA2、CA3、颞听皮质以及梨状皮质的PV细胞面积较同龄WT小鼠减小。而我们课题组也发现14-17天龄的Fmr1KO小鼠GABAARα5蛋白的的表达以及在mRNA水平均低于WT小鼠。目前大量研究表明,神经调节蛋白1（Neuregulin1）及其受体ErbB4在神经元发育、突触功能及可塑性、神经递质的传递、以及N-甲基D-天冬氨酸的调节，GABAA受体、乙酰胆碱受体亚基的表达以及在维持神经环路的平衡中起着至关重要的作用。因此本课题组提出假设：KO小鼠中NRG1-ErbB4信号的改变有可能是导致PV阳性中间神经元数量减少及结构改变的原因之一。本研究通过比较不同年龄组Fmr1KO鼠和WT鼠脑组织中NRG1和ErbB4蛋白表达量，以及NRG1和ErbB4阳性神经元数量的差异，并观察比较PV阳性中间神经元上ErbB4分布的变化，探讨NRG1-ErbB4信号在FXS中癫痫易感性增高中的作用。材料与方法：FVB品系小鼠在19～21℃自然光的条件下饲养，让它们自由获取食物和水分。实验前取其尾巴提取DNA，PCR技术鉴定小鼠基因型。随机选取出生后2周、4周雄性Fmr1基因敲除(knockout mouse，KO小鼠，KO^2w和KO^4w)用免疫组化法检测NRG1和ErbB4神经元数量（每组各取6只同窝小鼠）；蛋白印迹法检测NRG1和ErbB4蛋白含量（每组各取3只同窝小鼠）；免疫荧光双标记法检测ErbB4蛋白在PV阳性中间神经元上的表达（每组各取3只同窝小鼠）。上述所有实验都以同龄的雄性野生型（wild type，WT）小鼠作为对照组。结果：1. KO与WT小鼠脑组织NRG1阳性神经元数量的比较KO^2w和KO^4w小鼠大脑皮质、海马CA1及CA3区NRG1阳性神经元的数量均较同龄WT小鼠减少，差异有统计学意义；而在齿状回区，KO^2w和KO^4w小鼠NRG1阳性神经元均较同龄WT小鼠增加，差异有统计学意义。2. KO与WT小鼠脑组织ErbB4阳性神经元数量的比较KO^2w小鼠大脑皮质、海马CA1区、CA3区及齿状回区ErbB4阳性神经元的数量均较WT^2w小鼠减少，差异有统计学意义；KO^4w小鼠大脑皮质、海马CA3区ErbB4阳性神经元的数量均较WT^4w小鼠减少，差异有统计学意义，而海马CA1区及齿状回区与WT^4w小鼠相比差异无统计学意义。3. KO与WT小鼠大脑皮质、海马组织中NRG1、ErbB4蛋白表达量的比较KO^2w和KO^4w小鼠大脑皮质NRG1、ErbB4含量分别较WT^2w和WT^4w小鼠减少，差异有统计学意义；KO^2w和KO^4w小鼠海马中NRG1、ErbB4含量分别较WT^2w和WT^4w小鼠减少，差异有统计学意义。4. KO与WT小鼠脑组织PV阳性神经元ErbB4表达量的比较KO^2w和KO^4w小鼠皮质、海马CA1及CA3区PV与ErbB4共标记的神经元上，共定位阳性神经元均较WT^2w和WT^4w小鼠减少，差异有统计学意义；而海马齿状回区PV与ErbB4共表达的神经元与同龄小鼠相比差异无统计学意义。结论：KO^2w和KO^4w小鼠大脑皮质及海马NRG1、ErbB4阳性神经元数量、NRG1、ErbB4表达量以及PV阳性神经元ErbB4表达量均减少，提示NRG1-ErbB4信号的降低可能与KO小鼠PV阳性GABA能中间神经元的减少有关，可能在FXS癫痫易感性增高中发挥重要作用。