成熟的神经元具有高度极化的形态，神经元的极性即轴突和树突的区域特化保证了信息的单向传递，是构成功能性神经网络的基础。轴突的发育是形成神经元极化结构的关键，而异常的轴突发育常常会产生神经系统缺陷，甚至导致多种神经系统疾病的产生，例如抑郁症，癫痫，先天性智力障碍等。此外，神经再生是治疗神经退行性疾病和神经损伤性疾病的重要方向，因此，研究轴突发育的分子机制对神经系统疾病的治疗以及神经再生具有重要的意义。神经元的极性发育依赖细胞骨架的协同，非传统肌球蛋白Ⅹ（Myosin Ⅹ，Myo10）作为一种骨架调节蛋白在多种细胞系中参与调节丝足的生长，进而可能通过影响细胞骨架的重组影响神经元的极性发育。本研究的目的旨在探讨Myo10在神经元轴突发育过程中的作用。在原代培养的神经元中，Myo10在发育的轴突末端特异性高表达，暗示Myo10在轴突发育过程中发挥作用。利用海马神经元原代培养体系结合电转技术，降低Myo10在海马神经元中的表达，并分别在体外培养1天（DIV1），DIV3,DIV5和DIV11对转染的神经元进行形态分析，发现：DIV1,降低Myo10的表达，最大生长锥的面积减少，该生长锥中丝足数目减少；DIV3,降低Myo10的表达，最长神经突起的生长从接种后24小时后受到抑制，神经突起的平均数目没有显著变化; DIV5,Tau-1阳性的轴突样神经突起缺失，即大部分Myo10沉默的神经元不能形成正常的轴突。DIV11,具有单个轴突的神经元所占的比例显著降低，最长神经突起的长度显著减少。进一步对培养24小时（24H）神经元微管的稳定性和活性进行分析发现，微管的活性末端不能侵入生长锥中央区，暗示降低Myo10的表达可能影响微管的生长。根据细胞松弛素D能够补救Myo10沉默引起的神经元轴突发育缺陷，推测Myo10可能影响微丝的活性。为了进一步研究Myo10参与神经元极性的分子机制，我们构建了系列截断突变并进行功能获得分析，结果显示缺少动力头部区的Myo10PHMF能够诱导多个Tau-1阳性的轴突样神经突起，并且过表达Myo10PHMF能够补救Myo10沉默引起的神经元极性缺失，Myo10Head对轴突数目和最长神经突起的长度没有显著的影响，表明Myo10对神经元极性的影响不依赖动力结构域。其次，Myo10PHMF对神经元极性的影响依赖PH结构域。定点突变Myo10第二个PH结构域与磷脂酰肌醇三磷酸（PtdIns （3,4,5） P3）相互作用的氨基酸残基，发现Myo10PHMF（KK/AA）不能在轴突末端积累，且失去了诱导多个Tau-1阳性神经突起的能力，暗示Myo10可能通过PH结构域被PtdIns （3,4,5） P3招募参与神经元轴突发育。同时，通过添加磷脂酰肌醇三激酶（PI3K）抑制剂LY294002,抑制PtdIns （3,4,5）P3在轴突末端的积累发现，内源性Myo10在轴突末端的特异性积累相应减少，Myo10PHMF也失去了诱导多个Tau-1阳性神经突起的能力。暗示Myo10被轴突末端特异性积累的PtdIns （3,4,5） P3招募参与神经元的轴突发育。细胞分裂周期蛋白42（Cdc42）是PI3K下游影响神经元轴突的重要分子，用自发转变的Cdc42L28能够完全补救Myo10沉默引起的神经元极性缺失，推测Myo10可能通过影响Cdc42的活性影响神经元的极性发育。利用GST-pull down技术，在293细胞系中分别过表达myc-wd-Cdc42和scramblesiRNA以及myc-wd-Cdc42和Myo10siRNA,用GST-PAK-CD钓取活性形式的Cdc42,Western blot结果表明降低Myo10的表达，Cdc42的活性水平降低。综上所述，Myo10被PtdIns （3,4,5） P3招募，通过影响Cdc42的活性进一步参与神经元的轴突发育。体内实验结果显示，降低Myo10在大脑皮层锥体神经元中的表达，影响了神经元从多极形态向双极形态的转化，部分神经元无法迁移到达皮层，表明Myo10无论是在体内还是在体外都影响神经元的极性发育。