CRMP蛋白家族在体内中枢神经轴突生长和导向中的作用及机制研究

中枢神经轴突损伤导致感觉、运动、认知等功能障碍，而中枢轴突损伤后往往很难再生。轴突再生受到轴突导向因子的严格调控，干扰抑制性导向因子的共同下游分子是促进轴突再生的重要策略之一。体外研究表明，CRMP（Collapsin Response Mediator Protein）蛋白家族调控微管的动态平衡，是多种轴突导向因子（包括Sema3s）的共同下游分子，但CRMPs在体内的作用及机制尚知之甚少。我们最近研究表明，Sema3s在视神经穿越中线过程中有重要作用（未发表）。在本课题中，我们将以斑马鱼视神经为主要模型，利用基因敲减、过量表达等手段，研究CRMPs在 Sema3s等轴突导向因子调节神经生长和导向中的作用及机制。本研究将为干预CRMPs以促进中枢神经轴突再生提供理论依据；另外，CRMP2和Sema3A与阿尔茨海默氏症（AD）有关，本研究亦将为初步了解AD病理机制提供线索。

体外研究结果表明，Semaphorin的胞内信号转导通过CRMPs蛋白介导，从而调节轴突生长和导向，但体内研究尚鲜有报道。本项目研究发现Sema3E及其共受体Nrp在视神经轴突导向中有重要作用，并且Nrp的水平受到G蛋白耦联受体调控的cAMP水平调节。进一步研究发现Sema3E的受体为Plexin B3，这是对传统认为的Sema3E受体为PlexinD1的补充，并且3型Semaphorin与B型Plexin相互作用的也鲜有报道，另外，Plexin B3的配体一般认为是跨膜Semaphorin，我们报道的配体Sema3E也为研究Plexin B3相关的分子细胞机制提供了新线索。同时，我们发现CRMPs在斑马鱼中枢神经系统中特异表达，CRMP2和4在神经轴突生长和导向中扮演不同角色，CRMP2主要参与轴突的生长，而CRMP4则与轴突导向密切相关，这些结果丰富了我们对CRMP蛋白的认识，尤其是其体内功能。.