介导细胞与Celsr3导向神经元轴突生长的实验研究

前期研究表明内囊的介导细胞(guidepost cells)对上、下行神经元轴突投射是必需的，而这一过程需要Celsr3在介导细胞的表达。但目前关于这群细胞的生物学特性及其与Celsr3是通过何种方式引导轴突生长尚不清楚。为此，本项目拟研究：（1）介导细胞出生的时间点、在不同时间点（如轴突穿过内囊前、中、后各个阶段等）数目和细胞凋亡情况、介导细胞的类型，以及在介导细胞敲除Celsr3后，以上特性是否发生变化；（2）介导细胞作用的窗口期；（3）生长的神经元轴突与介导细胞的作用模式（一过性突触（transient synapse）或紧密连接）,以及介导细胞敲除Celsr3后二者相互作用关系的变化。该项目的完成将明确介导细胞的基本生物学特性，以及Celsr3和介导细胞导向轴突生长的作用机制；从而为利用介导细胞和Celsr3重建胚胎期轴突生长的局部微环境，促进成年纤维联系破坏后的重建奠定理论基础。

神经功能依赖于高度复杂的神经网络，神经损伤破坏了神经元之间的正常联系，其修复仍是世界性难题，目前对于神经联系形成的机制不是十分清楚。本课题在前期的研究基础，对于Celsr3和介导细胞调控前脑神经元轴突靶向生长的机制进行了深入研究。研究结果表明Celsr3和介导细胞对前脑纤维束靶向联系的形成起到关键性的作用，当条件性敲除介导细胞的Celsr3基因导致多个神经投射障碍；并且明确了前脑介导细胞的特性及与Celsr3一起调控轴突靶向投射的机制。同时，证实Celsr3基因对于海马内外的纤维联系的形成、海马的发育成熟也发挥重要作用，表明Celsr3调控神经网络的形成具有普遍性。这为应用Celsr3和介导细胞促进损伤后神经网络的重建奠定了基础。