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嗅鞘细胞(Olfactory ensheathing cells,OECs)是一类能促进轴突生长的神经胶质细胞,在移植治疗轴突损伤和去髓鞘化疾病的研究中显示出潜在的临床应用前景。然而,目前对于嗅鞘细胞的基本生物学问题研究甚少,如迁移和形态可塑性。在胚胎发育过程中,嗅鞘细胞起源于嗅上皮,迁移进入嗅球,在嗅神经层形成胶质细胞屏障。目前对于嗅鞘细胞从嗅上皮迁移进入嗅球的分子机制研究尚不清楚。首先,开发了一种研究嗅鞘细胞方向性迁移的平台—单细胞迁移平台。基于该平台,实时观察单个分离的嗅鞘细胞,发现嗅鞘细胞各个亚群分别具有不同的运动特性,而这些不同的运动特性可能依赖于其特异的细胞骨架结构。另外,在迁移的嗅鞘细胞前方给予lysophosphatidic acid(LPA)浓度梯度,嗅鞘细胞不同亚群显示出不同迁移反应。嗅鞘细胞亚群能自发地进行相互间转化。这种各亚群间相互转化由cAMP,RhoA-Rock-myosin-F-actin信号所介导的。这些证据首次证明了不同嗅鞘细胞亚群呈现出不同运动特性,并且能自发地相互间转换,为嗅鞘细胞是一种单一的细胞类型,具有多种功能性的亚群形态的观点提供了新的实验证据,为嗅鞘细胞形态可塑性提供了新分子机制。(Cell Research,2008,18(4):479-490,Cover story;Experimental Cell Research,2011,Sep 17.[Epub ahead of print];生理学报,2011,63(1):31-38.)进一步发现在胚胎发育过程中Slit-2高表达于嗅上皮,其受体Robo-1表达于嗅鞘细胞。运用组织块共培养和群体迁移模型,发现Slit-2排斥嗅鞘细胞迁移。进一步在单细胞迁移平台上,Slit-2的浓度梯度引发嗅鞘细胞前导突起塌缩和胞体的翻转迁移。在这个过程中,Slit-2浓度梯度引起了IP3受体通道依赖的胞内钙离子浓度的上升,介导了Slit-2引发的嗅鞘细胞塌缩和翻转。钙离子信号通过calcineruin激活F-actin severing蛋白cofilin,剪切外周F-actin引起骨架的重排,引发前导突起的塌缩,另一方面,钙离子信号通过抑制RhoA的活性,导致RhoA活性在细胞中的极性分布发生翻转,从而引发胞体迁移的翻转。最后,F-actin和RhoA联合抑制剂完全模拟Slit-2对嗅鞘细胞迁移的作用。因此,Slit-2引起嗅鞘细胞排斥性迁移是通过局部的钙离子-cofilin的激活引发塌缩和整体RhoA活性抑制相互调节协调完成的。这些研究结果为嗅鞘细胞在发育过程迁移的分子机制提供了新理论依据,并丰富了Slit/Robo功能及机制的研究。(Journal of Cell Science,2011,124(Pt2):186-197.)