DCC在斑马鱼前脑神经元早期极化中的作用及其分子机制研究

成熟的神经元呈现高度的轴突－树突极化状态。神经元极化状态的形成经历了对称性生长的破坏、轴突形成、轴突导向生长和树突的成熟等一系列过程。这一过程受到复杂的细胞外和细胞内信号通路的调控。其中对称性生长的破坏和轴突形成是神经元早期极化事件。DCC是公认的轴突导向因子Netrin的受体，在轴突吸引性和排斥性导向信号的信号转导中均发挥了重要作用，但其在神经元发育早期极化状态形成中的作用尚不清楚。本研究将使用荧光蛋白对斑马鱼前脑神经元进行特异性的标记，采用吗啉基反义寡核苷酸介导的DCC表达下调及显微注射DCC的负显性分子来研究DCC在斑马鱼前脑神经元早期极化中的作用。采用蛋白质体内和体外相互作用的技术，研究从DCC到其效应分子Ena/VASP的信号转导是否通过Ena/VASP的调控蛋白Lamellipodin，来探讨DCC发挥极化调节作用的分子机制。

成熟的神经元呈现高度的轴突－树突极化状态。神经元对称性生长的破坏和轴突形成是神经元早期极化事件。DCC（Deleted in colorectal cancer）是轴突导向因子Netrin的受体，在轴突吸引性和排斥性导向信号的信号转导中均发挥了重要作用，但它在脊椎动物神经元的早期极化和轴突形成中的作用尚不清楚。本研究制备了lhx5:kaede转基因斑马鱼，光转化斑马鱼前脑背侧神经元的kaede荧光来特异性标记该组神经元的轴突投射。研究结果显示，用DCC特异性的反义吗啉基寡核苷酸抑制DCC的表达导致斑马鱼前脑背侧神经元出现异常的背侧投射。用斑马鱼前脑特异性启动子驱动荧光蛋白表达实现的单细胞标记实验发现抑制DCC的表达使单个神经元形成向背侧的轴突投射或者形成多极神经元，轴突在神经元长出的位置从腹侧转向背侧。进一步研究发现特异性抑制DCC的配体netrin的表达后斑马鱼前脑背侧神经元也出现类似的异常背侧投射。特异性抑制与DCC紧密相关的受体neogenin可以增强DCC morpholino引起的异常背侧投射。特异性抑制lamellipodin的表达可以显著减弱抑制DCC表达而导致的异常背侧投射现象，而过表达lammellipodin则可显著增强抑制DCC 表达而导致的异常背侧投射现象。这些结果证明DCC参与调节斑马鱼前脑背侧神经元的早期极化和轴突形成，并且这种调节作用是是通过lammellipodin蛋白来实现的。