《Shh信號調控5-羥色胺能神經環路發育的分子機理研究》是依託蘇州大學，由劉耀波擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Shh信號調控5-羥色胺能神經環路發育的分子機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉耀波
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我們以前的研究發現，神經軸突導向分子Sonic Hedgehog（Shh）通過多方向性的排斥性神經軸突導向作用，調控下行的5-羥色胺能神經軸突（即縫核脊髓束神經）在小鼠脊髓中的空間精確投射。在此，我們擬深入研究在小鼠發育的中樞神經系統中，Shh對下行5-羥色胺能神經軸突排斥性導向作用的細胞內分子機理，包括闡明階導Shh排斥性神經導向作用的關鍵性膜受體和引起下行5-羥色胺能神經軸突生長錐排斥性改變的細胞內信號機制。另外，我們也擬闡明Shh對上行5-羥色胺能神經軸突（向腦區投射的神經軸突）吸引性神經軸突導向作用的分子機理。最後，我們擬在上述研究結果的基礎上，以發育的5-羥色胺能神經環路為研究系統，全面揭示5-羥色胺能神經環路（上行和下行5-羥色胺能神經）發育形成的分子機理，並闡明Shh 對5-羥色胺能神經軸突雙向神經軸突導向作用（排斥性和吸引性作用）之間轉換的分子機理。
結題摘要
我們以前的研究工作發現Shh-Ptch1-Smo信號通過多方向的排斥性作用調控下行的5-羥色胺能神經軸突在脊髓中的空間投射。在這個項目的研究中，我們發現Shh(Sonic Hedgehog)沿頭尾兩個方向梯度性表達在胚胎小鼠的後腦。in vitro, ex vivo 和 in vivo的證據顯示Shh-Ptch1-Smo信號吸引胚胎小鼠後腦上行的5-羥色胺能神經軸突。更多的研究揭示了下游的信號分子是如何調控Shh-Ptch1-Smo信號通路在兩個方向上控制5-羥色胺能神經軸突的投射。通過激活Gα13和提高PKA活性，上行的5-羥色胺能神經軸突被由低到高的Shh表達梯度所吸引向頭端投射。相反，通過激活Gαi和降低PKA活性，下行的5-羥色胺能神經軸突被由高到低的Shh表達梯度所排斥向尾端投射。在小鼠胚胎中，在阻斷Gα13和降低PKA活性的條件下，上行5-羥色胺能神經軸突會出現明顯的投射錯誤。而在阻斷Gαi和提高PKA活性的條件下，下行5-羥色胺能神經軸突則會出現明顯的投射錯誤。因此，通過此項目的研究中，我們發現了一個G蛋白依賴的信號分子機制通過調控細胞內PKA的活性來介導Shh對胚胎小鼠上下行的5-羥色胺能神經軸突雙方向的軸突導向作用。
