你是我的眼—Hhsignaling在眼睛基底胶细胞的功能之研究.PDF

你是我的眼—Hh signaling 在眼睛基底膠細胞的功能之研究 研究者：李昀 指導者：孫以瀚教授 李宏孝老師 摘要 神經細胞與神經膠細胞的發育過程中相互扮演重要的角色，但目前對神經膠細胞的 研究並不多。我們藉由在果蠅眼睛基底膠細胞(retinal basal glial cells)中表達不同 RNAi 的策略，篩選對膠細胞發育異常的基因，發現抑制 Hedgehog Signaling 的受器 patched (ptc) 造成減少神經膠細胞的增生與分化的功能，但是並不影響感光細胞(photoreceptor)的神經 發育。因此想進一步探討 Hedgehog Signaling 中 Hh 受器跟眼睛基底膠細胞間的關係， 與眼睛基底膠細胞的發育 、增生之影響。藉由表達在RBG 不同的加強子（enhancer ）如： repo-GAL4 、bi-GAL4 去驅動，並觀察眼睛基底膠細胞數量與位置上的變化。雖然用 repo-GAL4 驅動無論是 CiU3P(activation form) 或 Cirep(repression form)卻對 RBG cells 的 數量無明顯的改變，但是 bi-GAL4 驅動 CiU3P 或 Cirep 均造成數量上的降低，與 ptc-RNAi 結果一致，雖然效果沒有 ptc-RNAi 明顯，但證明了 Hh signaling 會對眼睛基底膠細胞 的增生（proliferation ）或移動（migration ）有影響。 壹、研究動機 之前 RNAi 篩選實驗發現抑制一些基因造成眼碟中的神經基底膠細胞的發育 有異狀，因此想要中篩選出有興趣研究的基因，並進而深入研究該基因是如何影 響到 RBG cells 的移動，增生或分化的功能，以及可能的分子機制。 果蠅到目前為止的研究已臻於成熟，至今累積大量的研究資料，幸運地我們 可以藉由前人的視野更去探討果蠅的世界。眼睛基底膠細胞（retinal basal glial RBG ） 在三齡幼蟲早期之前停留在腦與眼碟連結的 optic stalk 。當三齡幼蟲早期的感光細 胞發育，RBG cells 同時會往眼碟方向移動和增生，與感光細胞接觸時，RBG cells 會從圓形分化成長紡錘形，包覆住感光細胞軸突。缺少眼睛基底膠細胞時，眼碟 上的感光細胞軸突無法正常發育到腦(Choi 1994; Rangarajan 1999 and 2001) ，但目 前對於感光細胞如何調控眼睛基底膠細胞的機制仍不清楚。經由暑假的 RNAi 篩選 實驗發現抑制 Hh 受器，蛋白質 Ptc 會造成眼睛基底膠細胞數量上大量減少。對此 我想進一步探討 Hh 受器跟眼睛基底膠細胞間的關係。 347 貳、研究目的 一、探討 Ptc 和 Hh Signaling 對眼睛基底膠細胞的發育、增生之影響。 參、名詞解釋與背景知識 一、 果蠅幼蟲眼碟（eye disc ）之介紹 果蠅的複眼是由在幼蟲時的眼碟（eye disc ）所發育而來。果蠅在幼蟲階 段，複眼尚未成形，以眼碟的型態於幼蟲體內，其上層是感光細胞，跟隨著 分裂溝分化和前進，感光細胞下則是神經膠細胞（glia cell ），最下層則是神經 （Axon ）圖一是果蠅眼碟的俯視面簡圖，圖二則是果蠅眼碟的剖面染色圖， 圖三則是果蠅眼碟裡神經膠細胞的移動和分化簡圖。 圖一，神經膠細胞會隨著分裂溝（furrow ）的前進而從腦部（brain ）而移 至眼碟（eye disc ）大約與分裂溝差一到二排的距離。分裂溝所經過的位置其 感光細胞（photoreceptor ）會分化，且神經膠細胞從腦部到眼碟時也會跟著從 原本的顆粒狀分化成不同的細胞。神經膠細胞（glial cell ）在於果蠅眾多器官