慢病毒介導lhRNA沉默PTPσ及NgR基因修復脊髓損傷的研究

《慢病毒介導lhRNA沉默PTPσ及NgR基因修復脊髓損傷的研究》是依託天津醫科大學，由周恆星擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：慢病毒介導lhRNA沉默PTPσ及NgR基因修復脊髓損傷的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：周恆星
• 依託單位：天津醫科大學

中文摘要

脊髓損傷後軸突生長抑制因子CSPGs及MAIFs與受體PTPσ及NgR相互作用，共同決定軸突的抑制作用。同時阻斷CSPGs及MAIFs的抑制作用並闡明PTPσ及NgR介導的CSPGs及MAIFs的軸突抑制機制網路是脊髓損傷修復研究的關鍵步驟。課題組前期利用已獲得的高抑制效率PTPσ-shRNA及NgR-shRNA，成功地構建了慢病毒介導lhRNA雙基因干擾系統同時沉默PTPσ及NgR基因，本研究擬在此基礎上：（1）探索同時阻斷CSPGs及MAIFs對神經修復的影響；（2）套用神經元iTRAQ差異蛋白質組學及生物信息學技術，分析PTPσ及NgR雙基因沉默後神經元蛋白質表達的改變，明確差異蛋白質，針對性地解析PTPσ及NgR介導的CSPGs及MAIFs的軸突抑制機制網路，初步闡明可能的主要軸突抑制及修復機制，為軸突生長抑制因子的阻斷治療及脊髓損傷的靶向治療奠定理論基礎。

結題摘要

脊髓損傷是高發生率、高致殘率的嚴重創傷性疾病。軸突生長抑制因子CSPGs及MAIFs在脊髓損傷後抑制軸突再生，PTPσ及NgR作為受體與CSPGs及MAIFs相互作用抑制軸突再生。而同時阻斷CSPGs及MAIFs的作用對促進脊髓損傷後軸突再生的效果仍不明確，PTPσ及NgR介導的CSPGs及MAIFs的軸突抑制機制網路也有待進一步闡明。本課題通過構建慢病毒介導lhRNA雙基因干擾系統沉默PTPσ及NgR基因，同時阻斷CSPGs 及MAIFs的軸突抑制作用，通過檢測體外CSPGs-MAIFs（Nogo A）混合基質上的神經元軸突再生能力以及體內實驗中皮質脊髓束穿越脊髓損傷區域的情況，證實了同時阻斷CSPGs及MAIFs的作用將促進脊髓損傷後神經軸突的再生；同時脊髓損傷大鼠模型的感覺及運動誘發電位分析提示同時沉默PTPσ及NgR基因明顯的促進了脊髓損傷後感覺及運動功能的恢復。為進一步明確PTPσ及NgR介導的CSPGs及MAIFs的軸突抑制機制網路，我們利用iTRAQ技術，對神經元進行蛋白組學分析，再進一步對發現的差異蛋白質進行生物信息學分析並構建差異蛋白質互相作用網路，對主要的差異蛋白質進行驗證，驗證結果與生物信息學分析結果相同。綜上所述，慢病毒介導lhRNA雙基因干擾系統沉默PTPσ及NgR基因，同時阻斷CSPGs 及MAIFs的軸突抑制作用，明顯促進了神經元軸突的再生及脊髓損傷後感覺和運動功能的恢復；同時，PTPσ及NgR基因介導的軸突抑制機制網路的闡明為脊髓損傷修復提供了新的理論依據。