嗅鞘细胞与嗅觉神经元相互作用的分子机制研究

神经元与胶质细胞的相互作用是神经科学的重要科学问题之一。嗅鞘细胞在嗅觉系统的发育、再生和功能调节中具有重要作用，然而目前对嗅鞘细胞与嗅觉神经元之间的相互联系机制了解十分有限。我们前期研究发现，嗅鞘细胞能通过分泌可溶性蛋白促进嗅神经元轴突的生长和嗅球中间神经元前体细胞的迁移，通过质谱分析、生物信息学分析、神经元突起生长和神经前体细胞迁移等功能筛选，鉴定出多种可能介导嗅鞘细胞特异效应的分泌蛋白。本项目将在前期研究基础上，结合运用细胞生物学、分子生物学、电生理学和行为学等技术与方法，深入研究嗅鞘细胞分泌蛋白在嗅神经元轴突靶向生长、嗅球中间神经元前体细胞迁移以及嗅觉突触功能调节中的作用。我们期望通过这一研究，不仅能够揭示嗅鞘细胞与嗅觉神经元之间相互联系的新机制， 而且能够为深入认识胶质细胞在神经系统结构形成和功能调节中的作用提供新的理论依据。

神经元与胶质细胞的相互作用是神经科学的重要问题之一。嗅鞘细胞在嗅觉系统的发育、再生和功能调节中具有重要作用，然而目前对嗅鞘细胞与神经元之间的相互作用机制了解十分有限。我们的前期研究发现，嗅鞘细胞能够通过分泌可溶性蛋白促进嗅神经元轴突的生长和嗅球中间神经元前体细胞的迁移。本项目在此基础上，通过质谱分析、生物信息学分析、神经元突起生长和神经前体细胞迁移等功能筛选，鉴定出多种可能介导嗅鞘细胞特异效应的分泌蛋白，并结合运用细胞生物学、分子生物学和行为学等技术与方法，深入研究了嗅鞘细胞分泌蛋白Igfbp5、Hemopexin 等的作用及其机制。 我们发现，嗅鞘细胞通过分泌IGFBP-5促进嗅神经元轴突生长并抑制其凋亡；Hemopexin能够调控成年侧脑室室管膜下区神经干细胞的分化和迁移，能够调控嗅上皮神经发生，参与维持正常的嗅觉功能。我们还发现，嗅鞘细胞是嗅觉系统重要的免疫细胞，通过磷脂酰丝氨酸受体介导吞噬凋亡嗅神经元碎片，还可以通过分泌的Hemopexin 调节小胶质细胞极化，在神经再生中发挥重要作用。我们阐明了谷氨酸等在成鞘细胞与神经元相互作用中的一些新机制，还运用基因重编程技术将嗅鞘细胞直接转分化为功能性神经元，这有助于深入认识嗅鞘细胞在神经损伤修复中的应用潜能。这项研究，不仅揭示了胶质细胞与神经元之间相互联系的新机制， 而且还为深入认识胶质细胞在神经系统结构形成、功能调节和再生修复中的作用提供了新的理论依据。