长链非编码RNA调控雪旺细胞促进周围神经再生的实验研究

发布时间：2018-01-26 07:41

  本文关键词： 周围神经损伤 神经再生 雪旺细胞 基因芯片 lncRNA　出处：《天津医科大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：【目的】周围神经损伤常导致所支配区域感觉和运动功能的丧失,给患者带来了沉重的经济和精神负担。损伤后远端神经的华勒氏变性和雪旺细胞激活并大量增殖在神经再生和修复过程中发挥重要作用,然而,周围神经损伤后神经的自我修复过程以及雪旺细胞激活并大量增殖发挥效应的具体机制目前尚未完全阐明。本研究拟通过高通量组学手段检测周围神经损伤后不同时间点的mRNAs和lncRNAs表达谱,运用生物信息学、细胞生物学和分子生物学手段筛选并验证关键基因和lncRNA的功能,以期丰富周围神经损伤后的自我再生和修复机制,为临床治疗周围神经损伤提供新的途径和靶点。【方法】1.应用microarray芯片检测坐骨神经损伤损伤后0天(对照组),3天,7天和14天远端神经mRNAs和lncRNAs的改变。生物信息学分析差异表达的mRNAs可能参与的关键生物学过程和信号通路,并进行验证;2.生物信息学分析差异表达的lncRNAs,对差异表达的lncRNAs进行靶基因预测,结合生物信息学手段和功能注释筛选出调控神经再生过程的关键lncRNAs;3.体外分离培养雪旺细胞,构建腺病毒载体,应用腺病毒载体在雪旺细胞中过表达关键lncRNAs,CCK8实验检测lncRNA过表达对雪旺细胞增殖能力的影响。PCR及western检测关键lncRNA的靶基因及下游信号通路的改变。【结果】1.坐骨神经损伤后3天共有5041个基因的表达发生改变,其中2498个基因表达上调,2543个基因表达下调;损伤后7天共有4273个基因的表达发生改变,其中2367个基因表达上调,1906个基因表达下调;损伤后14天共有3228个基因表达发生改变,其中1691个基因表达上调,1537个基因表达下调;生物信息学分析结果显示:炎症反应,损伤反应,细胞增殖,细胞迁移,轴突再生和细胞外基质等生物学过程发挥效应等生物学过程主要发生在损伤早期,髓鞘化和免疫反应主要发生在损伤后7天左右,而在神经损伤与再生的整个过程中生长因子的活性持续增高;此外,细胞因子-细胞因子受体相互作用,趋化因子,细胞周期,p53和轴突再生等信号通路可能参与了神经再生的过程。2.坐骨神经损伤以后,共有5354个lncRNAs表达发生改变;其中,3天组合对照组相比,共有3788个lnc RNAs的表达发生改变,1521个lnc RNAs表达上调,2267个lnc RNAs表达下调;7天组和对照组相比,共有3314个lncRNAs的表达发生改变,1754个lncRNAs表达上调,1560个lncRNAs表达下调;14天组和对照组相比,共有2400个lnc RNAs表达发生改变,1401个lncRNAs表达上调,999个lncRNAs表达下调。生物信息学分析以及进一步的功能注释筛选出31个可能参与神经再生的lncRNAs和六组基因对:NONMMUG036609-Cd9,NONMMUG014387-Cthrc1,NONMMUG035232-Ezh2,ENSMUSG00000087366-Jun,SOX2OT-Sox2,NONMMUG010575-Sox4;其中,NONMMUG014387-Cthrc1的表达随时间变化最为显著,且已有报道Cthrc1参与调控雪旺细胞的生物活性,PCR结果证实NONMMUG014387和Cthrc1具有相同的表达变化模式。3.体外成功培养小鼠雪旺细胞,并在雪旺细胞中成功构建NONMMUG014387过表达模型;和对照组相比,过表达NONMMUG014387以后雪旺细胞的增殖能力明显增强;PCR和western结果显示:和对照组相比,雪旺细胞过表达NONMMUG014387以后,β-catenin的表达没有改变,而ROR2,RhoA,Rac1,JNK和ROCK等Wnt/PCP通路的关键蛋白表达明显上调。提示:NONMMUG014387促进了Cthrc1的表达,并且激活了Wnt/PCP通路。【结论】1.本研究从全局和整体水平动态观察了坐骨神经损伤后远端神经mRNAs的改变,并应用生物信息学分析剖析了神经再生相关的生物学过程和信号通路;2.筛选出可能参与神经再生的31个候选lncRNAs和6组lncRNA-mRNA基因对,为未来lncRNAs和周围神经损伤的研究奠定了基础。3.深入探索了lnc RNA-NONMMUG014387的功能,坐骨神经损伤后,NONMMU G014387的表达上调,上调的NONMMUG014387促进了靶基因Cthrc1的表达,Cthrc1蛋白进而激活了Wnt/PCP通路,并促进了雪旺细胞增殖,从而有助于周围神经损伤的自身修复。本研究丰富了周围神经损伤后的自我再生和修复机制,为周围神经损伤与再生的研究提供了全新的视角。为临床治疗周围神经损伤提供了新的途径和靶点。
[Abstract]:Objective : To investigate the expression profiles of mRNA and lncRNA in peripheral nerve after sciatic nerve injury , and to provide new approaches and targets for the treatment of peripheral nerve injury . There were a total of 5,41 genes expressed up - regulated and 2543 genes were down - regulated in 3 days after sciatic nerve injury . Non - MMUG014387 promoted the expression of target gene Cthrc1 . The results showed that NONMMUG014387 promoted the expression of target gene Cthrc1 . The results showed that NONMMUG014387 promoted the expression of target gene Cthrc1 . The results showed that NONMMUG014387 promoted the expression of target gene Cthrc1 . The results showed that NONMMUG014387 promoted the expression of target gene Cthrc1 .

【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R688

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本文编号：1465079