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目的:Robo2是免疫球蛋白超家族Robos家族的成员之一,主要参与神经轴突引导、树突分支、神经修复及神经-肌肉接头处细胞迁移的作用。本课题利用果蝇痛觉神经元(简称为C4da神经元)作为研究对象,观察Robo2对果蝇C4da神经元轴突发育及应激反应的影响,为进一步揭示Robo2的生物作用提供实验依据。方法:1.通过杂交建立适用于单细胞基因调控技术的转基因果蝇体系。2.应用GAL4/UAS特异性驱动系统,观察过表达和突变Robo2对神经元轴突形态结构的影响。3.观察不同类型神经元过表达Robo2对果蝇幼虫逃避行为的影响。结果:1.在全部C4da神经元上均过表达Robo2后,可导致单个C4da神经元轴突末梢过度生长,包括ddaC、v’ada和vdaB(P<0.01);在野生型背景下,只在单一C4da神经元过表达Robo2时,可导致单个C4da神经元轴突末梢减少,即单一ddaC过表达Robo2可导致轴突末梢长度及对侧投射长度均减少(P<0.001)。2.在行为学实验中,与对照组相比,过表达Robo2于全部C4da神经元可引发果蝇幼虫对于紫外线刺激的潜伏期缩短(P<0.001),翻滚次数和弯曲次数明显增加(P<0.001),快速逃避伤害性刺激;而Robo2突变可导致果蝇幼虫对紫外线刺激的逃避反应迟滞,翻滚次数减少(P<0.001)。3.过表达Robo2于体内全部神经元、5-HT能神经元和蘑菇体(相当于哺乳动物的海马)神经元时,均可导致与C4da神经元相似的逃避行为变化,过表达Robo2在神经胶质细胞则会产生与C4da过表达Robo2相反的行为变化,应激的潜伏期延长(P<0.01),幼虫弯曲次数减少(P<0.05)。4.过表达Robo2于5-HT能神经元可导致其轴/树突主干长度的减少(P<0.01),导致神经元结构简化,过表达Robo2于多巴胺能神经元也可出现类似的表型。5.过表达Robo3在全部C4da神经元,可导致其轴突末梢长度的减少,如:ddaC神经元(P<0.001)和v’ada神经元(P<0.001)。结论:1.当全部C4da神经元均过表达Robo2时,可导致其轴突末梢过度生长;野生型背景下,单个C4da神经元过表达Robo2则可导致其轴突末梢长度的缩减。2.体内神经元过表达Robo2可导致果蝇幼虫对外界刺激的敏感性增强,而神经胶质细胞过表达Robo2则可导致果蝇幼虫对外界刺激的敏感性降低。3.Robo家族成员对果蝇痛觉神经元形态发育的调控作用不同。