嗅鞘細(xì)胞分泌蛋白IGFBP-5對(duì)嗅神經(jīng)元軸突生長(zhǎng)的影響及機(jī)制研究.pdf

1、嗅覺系統(tǒng)是哺乳動(dòng)物機(jī)體的一個(gè)重要組成部分。哺乳動(dòng)物的嗅覺系統(tǒng)主要由一級(jí)神經(jīng)元嗅受體神經(jīng)元、二級(jí)神經(jīng)元僧帽細(xì)胞/從狀細(xì)胞、中間神經(jīng)元球周細(xì)胞和顆粒細(xì)胞以及嗅鞘細(xì)胞組成。嗅受體神經(jīng)元(olfactoryreceptorneurons，ORNs)是嗅覺系統(tǒng)的一級(jí)神經(jīng)元，它接受外界氣味分子刺激，并將信號(hào)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(chǔ)。因此，研究嗅受體神經(jīng)元軸突的生長(zhǎng)及其調(diào)控機(jī)制，有助于闡明嗅覺系統(tǒng)

2、的正常構(gòu)建和維持的分子基礎(chǔ)，從而深入了解嗅覺系統(tǒng)的發(fā)育過(guò)程。
　　 在嗅受體神經(jīng)元發(fā)育和發(fā)揮正常功能的整個(gè)過(guò)程中，始終伴隨著一類特殊的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞--嗅鞘細(xì)胞(olfactoryensheathingcells，OECs)，它同時(shí)具有雪旺細(xì)胞(schwanncells，SCs)和星形膠質(zhì)細(xì)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(dǎo)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(guò)程中，嗅神經(jīng)軸突從嗅上皮長(zhǎng)入嗅球并進(jìn)行格局化分布是嗅覺通路構(gòu)建過(guò)程的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。嗅鞘細(xì)胞與嗅神經(jīng)之間是怎樣相互作用的，嗅鞘細(xì)胞如何引導(dǎo)嗅神經(jīng)軸突從嗅上皮長(zhǎng)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(wèn)題至今尚不清楚。嗅鞘細(xì)胞和嗅神經(jīng)元之間的相互作用，對(duì)于維持嗅覺系統(tǒng)的正常結(jié)構(gòu)和功能非常重要。
　　 盡管人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)嗅鞘細(xì)胞具有促進(jìn)嗅神經(jīng)元軸突生長(zhǎng)、導(dǎo)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(guò)程。在本研究中，我們圍繞OECs分泌蛋白對(duì)嗅神經(jīng)元軸突生長(zhǎng)的作用展開研究，發(fā)現(xiàn)OECs通過(guò)分泌蛋白胰島素樣生長(zhǎng)因子結(jié)合蛋白-5(Insulin-likeGrowthFactorBindingProtein-5，IGFBP-5)以依賴于胰島素生長(zhǎng)因子-Ⅰ(InsulinGrowthFactor-Ⅰ，IGF-Ⅰ)的方式促進(jìn)嗅神經(jīng)元的軸突生長(zhǎng)。具體取得的結(jié)果總

5、結(jié)如下：
　　 1.體外實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用嗅神經(jīng)元突起生長(zhǎng)模型，發(fā)現(xiàn)嗅鞘細(xì)胞條件培養(yǎng)液具有促進(jìn)嗅神經(jīng)元軸突生長(zhǎng)的能力。
　　 2.通過(guò)運(yùn)用雙向電泳分析嗅鞘細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的差異表達(dá)蛋白，鑒定了一系列差異表達(dá)蛋白，我們選擇IGFBP-5作為重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。
　　 3.免疫細(xì)胞化學(xué)和組織化學(xué)結(jié)果顯示，IGFBP-5在嗅鞘細(xì)胞、嗅球的嗅神經(jīng)層高表達(dá)。
　　 4.體外實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用嗅神經(jīng)元突起生長(zhǎng)模型，發(fā)現(xiàn)IGFBP-

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