Netrin-1與ephrin訊息的協同作用,對脊髓運動神經發育所扮演的角色

研究計畫: A - 政府部門b - 科技部

專案詳細資料

說明

人類的身體透過自主運動與外在世界產生互,常見例子是藉由精準地形成神經連結來完 人類的身體透過自主運動與外在世界產生互,常見例子是藉由精準地形成神經連結來完 人類的身體透過自主運動與外在世界產生互,常見例子是藉由精準地形成神經連結來完 人類的身體透過自主運動與外在世界產生互,常見例子是藉由精準地形成神經連結來完 成各種經過判斷所產生的行為。發育程中,錯誤神軸突引導致連結缺陷可能會引發例如智能障礙等讓生活極度不方便的後果。然而,複雜神經網絡是何形成正確連結到目前為止還是了解甚少。決這個問題,我們去研究造成脊髓運動神經與他的肌肉標之間明確連結的分子機制。 一個構造較簡單,適合用來作這種研究的活體系統是位於脊髓腹部的外側運動神經柱(lateral motor column, LMC)運動神經元。LMC運動神經元分成內側與外側兩個部分,他們的軸突會在生長到四肢的基部後產生分岔而各自形成腹側與背側的肢體神經。Eph酪氨酸激酶感受體的成員與它們的ephrin配體已被指出有可能會調控LMC神經軸突的腹側與背側路徑選擇。此外,我們初步的研究成果也顯示了另一個引導系統,Netrin-1與它的受體們,有可能會影響LMC神經的路徑選擇。為了進一步了解Netrin系統在脊髓運動神經中的功能,以及它是如何與其他系統(例如ephrin)產生協力作用的機制,我們去探討以下的假設: Netrin可以(1)藉由電活動(electrical activity)去調控與它的受體們的連結,並進而引發生長錐的吸引與排斥作用;(2)結合ephrin系統所產生的訊息,去共同控制脊髓運動神經生長到四肢肌肉的路徑選擇。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: 確認Netrin-1受體在LMC神經元發育過程中所扮演的角色。 1.1 (1)檢驗Netrin、Dcc及Neogenin基因剃除小鼠胚胎與(2)利用雞胚胎電穿孔法(in ovo electroporation)達成上述基因表達量的增多或減少,來確定這些具吸引作用的Netrin-1受體的功能。 1.2 (1)檢驗Unc5c基因剃除小鼠胚胎與(2)利用生化技術去找出,當Unc5c接觸到Netrin-1時會與之產生互動的物質,來確定這些具排斥作用的Netrin-1受體的功能。 目標2: 探討是否Netrin-1所影響的軸突引導是否需要電活動。 2.1 利用(1)GABA抑制劑去造成LMC電活動喪失與(2)Munc18基因剃除小鼠,來研究是否Netrin受體的表達及LMC軸突引導是否需要電活動。 2.2 (1)利用電穿孔法表達光感應活動(light-gated activity)媒介及(2)使用可刺激或抑制電活動的藥物,來測量Netrin-1受體在神經元表面的分布是否需要電活動。 目標3: 確定Netrin及ephrin的訊息是如何在LMC生長錐中進行整合。 3.1 利用(1)離體條紋分析法(in vitro stripe assay)及(2)雞胚胎電穿孔法共同表達Netrin及Eph受體,來探討Netrin及ephrin訊息的整合模式。 3.2 利用(1)觀察生長錐的動態變化、(2)免疫共沉澱法(co-IP)、及(3)離體條紋分析法,來探討Netrin及ephrin訊息的整合機制。
狀態已完成
有效的開始/結束日期8/1/157/31/16