Zebra balığı olfaktör epitelindeki HB-EGF kaynaklı mitotik hücre bölünmesi ve nörojenezini düzenleyen moleküler sinyal yolaklarının analizi

Zebra balığının olfaktör epiteli (OE) diğer sinir dokularına göre üstün rejenerasyon kapasitesi göstermektedir. Fizyolojik ve hasar şartlarında olfaktör duyu nöronlarının (OSN) üretim mekanizmasını iki ayrı nörojenez modu düzenler. Küresel bazal hücrelerin (GBC) sürekli bölünmesi ve farklılaşması OSN'lerin yaşam boyu dönüşümünü ve korunmasını sağlarken, akut hasardan sonra kaybedilen OSN'leri yenileyen onarım nörojenezine yatay bazal hücrelerin (HBC) aktivasyonu ile ulaşılır. Hasarlı OE'nin transkriptom analizi ve in situ hibridizasyonu, heparine bağlanan epidermal büyüme faktörü benzeri büyüme faktörünün (HB-EGF) ifadesinde hasardan hemen sonra ciddi bir artış gösterdi. Önceki çalışmalarda rekombinant HB-EGF'nin OE'ye dışarıdan uygulanmasının HBC'lerin bölünmesi ve OSN oluşumunu artırdığı gösterildi. HB-EGF'nin ectodomain kesilmesinin inhibisyonu ise hasardan sonra hücre bölünmesini azalttı. Bu bulgular, zebra balığının OE rejenerasyonunda HB-EGF için kritik bir rol öne sürmüştür. Bu çalışma, HB-EGF'nin zebra balığı OE'sindeki OSN nörojenezinin temel bir regülatörü olduğunu doğrulamaktadır. HB-EGF'nin ectodomain kesilmesinin farmakolojik inhibisyonu, hücre bölünmesini ve OSN rejenerasyonunu azaltmıştır. Çözünür HB-EGF'nin direkt inhibisyonu da hasarı takiben HBC bölünmesini ve OSN rejenerasyonunu düşürmüştür. HB-EGF stimülasyonunun ardından hbegfa ve ascl1a genlerinin in situ hibridizasyonu ile ifade analizi, ara GBC popülasyonlarının geçici indüksyonu üzerinden nöronları oluşturan HBC'lerin doğrudan aktivasyonunu göstermiştir. Ayrıca, Leptin ve IL-11 sitokinlerinlerinin hücre bölünmesi üzerindeki potansiyel rolleri ve HB-EGF ile olabilecek sinerjileri de araştırılmıştır. Rekombinant sitokinlerlerle ayrı ayrı veya HB-EGF ile birleştirilerek yapılan dışarıdan stimulasyonlar hücre bölünmesi üzerinde bir etki göstermemiştir.