研究不同引導物質之間的協同作用,對脊髓運動神經發育所扮演的角色(2/2)

研究計畫: A - 政府部門b - 科技部

專案詳細資料

說明

神經系統的發展是需要許多的神經元作準確的連接,而這樣的連接可藉由各種訊息 去引導軸突生長錐到正確的目標。雖然許多表達在細胞表面的軸突引導物質已經陸續 被發現,但也因此而產生了一個重要的問題:這些相較之下數量較少的引導物質是如何 發展連接這許許多多不同的神經元的陣列。 Eph赂氨酸激酶感受體的成員和他們的ephrin配體被指出應用在許多重要的軸突引 導的過程中。但是,因為被用來作軸突引導研究的活體部位的構造大多都很複雜,所 以對於Ephs和ephrins是如何去造成軸突生長錐的正確引導一直很難有精確的了解。 為了解決這個問題,我們利用一個構造比較簡單的活體部位,脊髓外侧運動神經柱 (lateral motor column, LMC)的運動神經元,去做觀察。這些神經元會在發育期間作出簡 單的兩種路徑選擇:背侧或腹侧的肢體肌肉組織。 LMC運動神經元可以被分成兩個部位,而引導這兩個部位的神經元軸突的機制包 含了對稱的Eph排斥訊息。而且,我們與其他實驗室最近的研究也顯示了以下結果:(1) 一些有可能會影響Eph訊息的中間物質表達在LMC運動神經元裡;(2) Netrin-1,一個 在肢體中有表達的特殊軸突引導物質,有可能會在LMC運動神經軸突的引導過程裡扮 演重要的角色。依據這些觀察結果我們提出了以下的假設:在LMC運動神經細胞中, Eph受體所產生的排斥性的訊息(A)需藉由細胞内的特定物質產生引導的效果,(B)會和 Netrin的受體所產生的訊息一起對LMC的軸突引導有整合增強的效果。我們提議以下 列的研究目標與方法去證明這個假設: 目標1:找出細胞内對Eph影響LMC軸突的功能有相關的物質 1.1利用離體條紋分析(stripe assay)去研究一些候選的Eph訊息中間物質在失去功能後 對LMC軸突引導的影響。 1.2利用(1) a 2-chimaerin基因剃除小鼠及(2)離體條紋分析來檢測LMC軸突生長,用 以確定a 2-chimaerin在LMC運動神經元中對Eph訊息所扮演的角色。 1.3建立胚胎幹細胞分化的LMC神經細胞培養,用來作Eph訊息的生化分析。 目標2:確定是否正常的LMC神經細胞發育及軸突路徑的選擇需要Netrin-1及其受體 2.1以下列兩種動物模型檢驗LMC神經元軸突生長:(1)檢驗Netrin-1或其受體的基因 剃除小鼠及(2)利用雞胚胎電擊法(加ovo electroporation)將Netrin-1或其受體的表達 量增多或減少,用以活體研究Netrin1及其受體在LMC神經元所扮演的角色。 2.2檢驗小鼠或雞的LMC神經元在缺少Neogenin1及Netrin-1的情況下的發育過程, 用以確定Neogenin在LMC神經元的發育過程中所扮演的角色。 2.3檢驗雞胚胎的LMC軸突在過度表達正常或突變的Unc5c (產生排斥性反應的Netrin 受體)的情況下所產生的生長反應,用以確定Unc5c在活體中的功能。 目標3:確定Eph及Netrin的訊息在LMC生長錐中的整合機制 3.1利用離體條紋分析來確定LMC生長錐是否可以同時對Netrin-1及ephrin產生反應。 3.2利用離體條紋分析及生化分析來決定Eph及Netrin-1的訊息是如何產生交集。
狀態已完成
有效的開始/結束日期12/1/147/31/15