嗅鞘細胞分泌蛋白IGFBP-5對嗅神經(jīng)元軸突生長的影響及機制研究.pdf

1、嗅覺系統(tǒng)是哺乳動物機體的一個重要組成部分。哺乳動物的嗅覺系統(tǒng)主要由一級神經(jīng)元嗅受體神經(jīng)元、二級神經(jīng)元僧帽細胞/從狀細胞、中間神經(jīng)元球周細胞和顆粒細胞以及嗅鞘細胞組成。嗅受體神經(jīng)元(olfactoryreceptorneurons，ORNs)是嗅覺系統(tǒng)的一級神經(jīng)元，它接受外界氣味分子刺激，并將信號向上傳遞至嗅覺中樞。嗅受體神經(jīng)元的正常形成和發(fā)育，是其發(fā)揮正常功能的前提和基礎。因此，研究嗅受體神經(jīng)元軸突的生長及其調(diào)控機制，有助于闡明嗅覺系統(tǒng)

2、的正常構建和維持的分子基礎，從而深入了解嗅覺系統(tǒng)的發(fā)育過程。
　　 在嗅受體神經(jīng)元發(fā)育和發(fā)揮正常功能的整個過程中，始終伴隨著一類特殊的神經(jīng)膠質(zhì)細胞--嗅鞘細胞(olfactoryensheathingcells，OECs)，它同時具有雪旺細胞(schwanncells，SCs)和星形膠質(zhì)細胞(astrocytes，ACs)的特性，在嗅覺系統(tǒng)發(fā)育、再生和功能的維持中具有不可或缺的地位。OECs起源于嗅上皮，包裹嗅神經(jīng)元軸突成束，支

3、持和引導嗅神經(jīng)元軸突從外周穿越篩骨板投射位于中樞的嗅球。在嗅覺系統(tǒng)發(fā)育過程中，嗅神經(jīng)軸突從嗅上皮長入嗅球并進行格局化分布是嗅覺通路構建過程的一個關鍵環(huán)節(jié)。嗅鞘細胞與嗅神經(jīng)之間是怎樣相互作用的，嗅鞘細胞如何引導嗅神經(jīng)軸突從嗅上皮長入嗅球，如何影響嗅神經(jīng)軸突在嗅球的投射定位等諸多問題至今尚不清楚。嗅鞘細胞和嗅神經(jīng)元之間的相互作用，對于維持嗅覺系統(tǒng)的正常結構和功能非常重要。
　　 盡管人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)嗅鞘細胞具有促進嗅神經(jīng)元軸突生長、導向

4、以及再生的能力。但是目前尚不清楚其分泌蛋白的成分，也不清楚究竟哪些分泌蛋白參與了該過程。在本研究中，我們圍繞OECs分泌蛋白對嗅神經(jīng)元軸突生長的作用展開研究，發(fā)現(xiàn)OECs通過分泌蛋白胰島素樣生長因子結合蛋白-5(Insulin-likeGrowthFactorBindingProtein-5，IGFBP-5)以依賴于胰島素生長因子-Ⅰ(InsulinGrowthFactor-Ⅰ，IGF-Ⅰ)的方式促進嗅神經(jīng)元的軸突生長。具體取得的結果總

5、結如下：
　　 1.體外實驗中，運用嗅神經(jīng)元突起生長模型，發(fā)現(xiàn)嗅鞘細胞條件培養(yǎng)液具有促進嗅神經(jīng)元軸突生長的能力。
　　 2.通過運用雙向電泳分析嗅鞘細胞和星形膠質(zhì)細胞的差異表達蛋白，鑒定了一系列差異表達蛋白，我們選擇IGFBP-5作為重點關注的對象。
　　 3.免疫細胞化學和組織化學結果顯示，IGFBP-5在嗅鞘細胞、嗅球的嗅神經(jīng)層高表達。
　　 4.體外實驗中，運用嗅神經(jīng)元突起生長模型，發(fā)現(xiàn)IGFBP-

6、5具有促進嗅受體神經(jīng)元軸突生長的作用，并且這種作用能夠被IGFBP-5抗體阻斷。
　　 5.在進一步的作用機制研究中，采用IGF-Ⅰ受體的抑制劑(Picropodophyllin，PPP)可以抑制IGFBP-5對嗅神經(jīng)元軸突生長的促進作用。
　　 綜上所述，我們的結果表明，嗅鞘細胞通過分泌IGFBP-5以依賴于IGF-Ⅰ的方式促進嗅神經(jīng)元的軸突生長。這一研究提示，IGFBP-5可能參與介導嗅鞘細胞促進嗅神經(jīng)元軸突生長作用