Slits/Robos系统在外周雪旺细胞髓鞘化中的作用及其机制

外周神经髓鞘化涉及雪旺细胞增殖、迁移等一系列复杂过程。Slits/Robos系统介导神经元导向和迁移，但是否对雪旺细胞髓鞘化起作用并不清楚。本课题前期结果表明：在坐骨神经发育过程中，Slits及受体Robos高表达于雪旺细胞，与髓鞘化发育时期相吻合；Slit-2引起雪旺细胞排斥性迁移。我们拟将前期工作基础上，进一步采用单细胞迁移平台、组织块培养、钙成像等技术手段，观察内、外源性Slits对雪旺细胞迁移作用及信号转导机制。其次，在体外髓鞘化模型上，观察内、外源性Slits在雪旺细胞髓鞘化中的具体作用。最后，采用Slits基因敲除小鼠，观察在发育过程中Slits对雪旺细胞髓鞘化的作用。以期验证我们提出的假说：Slits/Robos系统通过调节雪旺细胞迁移，参与外周髓鞘化。为发育过程中雪旺细胞髓鞘化的分子机制研究提供新思路，同时也为雪旺细胞移植治疗神经损伤和脱髓鞘病变应用基础研究提供新的理论。

雪旺细胞迁移是外周神经髓鞘化的重要环节。本课题采用细胞培养、显微实时观察等技术，系统地研究了Slits/Robos 系统对外周髓鞘化过程雪旺细胞迁移的作用及其分子机制。取得了如下重要成果：1）系统地研究了体外雪旺细胞迁移的内在特性和及其相关的细胞骨架机制；在国际上率先建立了雪旺细胞的单细胞实时观察迁移平台，发现体外培养的雪旺细胞有三种迁移形态，并且可以相互间转化;RhoA-Myosin 信号机制可以调节雪旺细胞的这种方向性迁移；2）Slits/Robos 系统对雪旺细胞迁移的作用及其机制的研究。发现Slits/Robos 系统表达于离体和在体的雪旺细胞，并且与髓鞘化的时间相吻合。运用单细胞迁移平台，发现Slit-2 能引起雪旺细胞前导突起塌缩细胞前导突起塌缩，随后胞体发生翻转迁移；采用钙离子成像技术，发现Slit-2 可引起雪旺细胞胞内钙信号上升，主要来自于胞内钙库，内钙信号对于Slit-2 引起雪旺细胞排斥作用是必需的。进一步发现，Slit-2 引起前导突起F-actin 和粘着斑减少，进而引起了前导突起的塌缩；而Slit-2 引起雪旺细胞胞体的翻转迁移主要依赖于RhoA-Myosin 信号通路，该信号通路的阻断可以抑制Slit-2引起的雪旺细胞的翻转迁移；3）Slit-2 对不同嗅鞘细胞亚型迁移的作用及其机制的研究。发现不同嗅鞘细胞亚型对Slit-2 的反应是不同的，Slit-2 可引起雪旺样嗅鞘细胞翻转迁移，但Slit-2 引起星形样嗅鞘细胞1 型细胞塌缩和适应现象，而Slit-2 引起星形样嗅鞘细胞2 型细胞塌缩反应；不同嗅鞘细胞亚型对Slit-2 的不同反应，是由于Slit 的受体Robo 在细胞中的分布不同导致，另外，细胞骨架的不同排列也可以导致它们对Slit-2 不同反应；内吞和蛋白合成抑制剂都不能阻断Slit-2 引起的星形样嗅鞘细胞适应现象。这些研究不仅为坐骨神经发育过程中雪旺细胞髓鞘化的分子机制研究提供新思路；也为雪旺细胞移植治疗神经损伤和脱髓鞘病变的应用基础研究提供新的理论依据。