嗅鞘细胞(Olfactory ensheathing cells,OECs)是一类能促进轴突生长的神经胶质细胞。嗅鞘细胞在移植治疗轴突损伤和去髓鞘化疾病的研究中显示出潜在的临床应用前景。然而,目前对于嗅鞘细胞的基本生物学问题研究甚少。在胚胎发育过程中,嗅鞘细胞起源于嗅上皮,并从嗅上皮迁移进入嗅球,在嗅球的嗅神经层形成胶质细胞屏障。目前对于嗅鞘细胞从嗅上皮迁移进入嗅球的分子机制研究尚不清楚。为了更好地研究嗅鞘细胞方向性迁移问题,我们首先开发了一种研究嗅鞘细胞方向性迁移的平台-单细胞迁移平台。基于该平台,我们实时观察单个分离的嗅鞘细胞,研究其运动特性。实验中,我们发现嗅鞘细胞各个亚群分别具有不同的运动特性,而这些不同的运动特性可能依赖于其特异的细胞骨架结构。另外,在迁移的嗅鞘细胞前方给予lysophosphatidic acid(LPA)浓度梯度,嗅鞘细胞不同亚群显示出不同迁移反应。最后,我们发现嗅鞘细胞亚群能自发地进行相互间转化。这些证据首次证明了不同嗅鞘细胞亚群呈现出不同运动特性,并且能自发地相互间转换,为嗅鞘细胞是一种单一的细胞类型,具有多种功能性的亚群形态的观点提供了新的实验证据。进一步我们研究发现在胚胎发育过程中Slit-2高表达于嗅上皮,其受体Robo-1表达于嗅鞘细胞。运用组织块共培养和群体迁移模型,发现Slit-2排斥嗅鞘细胞迁移。进一步在单细胞迁移平台上,发现Slit-2的浓度梯度引发嗅鞘细胞前导突起塌缩和胞体的翻转迁移。在这个过程中,我们观察到Slit-2浓度梯度引起了IP3受体通道依赖的胞内钙离子浓度的上升,介导了Slit-2引发的嗅鞘细胞塌缩和翻转。钙离子信号通过calcineruin激活F-actin severing蛋白cofilin,剪切外周F-actin引起骨架的重排,引发前导突起的塌缩,另一方面,钙离子信号通过抑制RhoA的活性引发胞体迁移的翻转。最后我们发现,F-actin和RhoA联合抑制剂完全模拟了Slit-2对嗅鞘细胞迁移的作用。因此,Slit-2引起嗅鞘细胞排斥性迁移是通过局部的钙离子-cofilin的激活引发塌缩和整体RhoA活性抑制相互调节协调完成的。这些研究结果为嗅鞘细胞在发育过程迁移的分子机制提供了理论依据,并丰富了Slit/Robo功能及机制的研究。