肌球蛋白X在GnRH神经细胞迁移中的作用

【作者】 王俊杰； 郭宇光； 苑琳； 俞华莉； 朱筱娟；

【机构】 东北师范大学遗传与细胞研究所；

【摘要】 促性腺激素释放激素(Gonadotropin-releasing hormone,GnRH)神经元是一类与哺乳动物生殖功能密切相关的神经元,在调节下丘脑-垂体-性腺轴的功能方面发挥着重要作用。胚胎发育时期这类神经元产生于嗅板,沿着犁鼻神经轴突纤维束穿过筛板进入前脑区,在嗅球附近沿着向尾部折回的神经纤维分支进入目的地下丘脑。GnRH神经元迁移过程中经过了鼻区、筛板和前脑三个区域,每个区域参与调控的分子都有所不同,调控机制比较复杂。研究表明,netrin-1或DCC的基因敲除鼠中部分GnRH神经元不能迁移到正确的位置,但具体的调控机制尚不明确。最近的研究报道,肌球蛋白X(Myosin X,Myo X)能够通过FERM结构域与DCC相互作用,参与调节netrin-1介导的神经轴突的生长与导向。除了全长形式,脑中还存在一种缺失马达结构域的无头形式的Myo X,这种无头形式的肌球蛋白在神经元细胞中特异性表达,但它在神经系统发育过程中的作用目前研究的很少。NLT细胞是从小鼠筛板附近的肿瘤细胞中分离出获得,具有迁移中的GnRH神经元的特性,是体外研究GnRH神经细胞生物学特性的良好模型。NLT细胞表达全长和无头形式的两种Myo X,同时表达DCC,Myo X与DCC在NLT细胞中呈现共定位的现象,Myo X能够调节NLT细胞中丝足的形成,过表达DCC不仅能够增加NLT细胞丝足的数目并使Myo X在丝足顶端定位更加明显。丝足是细胞的主要运动结构之一,参与细胞粘附与定向迁移的过程。为了研究Myo X在GnRH细胞迁移过程中的作用,首先应用siRNA减低内源性MyoX在NLT细胞中的表达,细胞团胶原凝胶迁移分析显示细胞迁移的距离明显减少,迁移的方向发生改变;在Transwell分析实验中细胞迁移的数目明显缩短,这说明降低Myo X的表达抑制了细胞的定向迁移能力。生理条件下存在的无头形式的Myo X可能作为全长形式的显性失活(dominant negative)负调控Myo X全长的作用,也有可能不依赖于全长形式而独立发挥作用。为了研究无头形式Myo X在GnRH细胞迁移过程中的功能,建立了过表达无头形式Myo X的稳定细胞系,发现过表达无头形式Myo X的细胞迁移距离与对照相比明显变短,化学趋化能力减低,但细胞的迁移方向没有发生改变。同时无头形式Myo X降低了细胞与胞外基质以及细胞与细胞间之间的粘附能力,这是由于无头形式Myo X抑制了NCAM的表达。因此,无头形式Myo X可能独立于全长形式肌球蛋白X参与调解GnRH神经细胞的迁移。更多还原