Slits和EphrinA5对成年小鼠视神经再生的影响

发布时间：2017-09-11 10:49

  本文关键词：Slits和EphrinA5对成年小鼠视神经再生的影响

  更多相关文章： 视神经再生 pten/socs3基因双敲除 生长导向因子 腺相关病毒

【摘要】：在成年哺乳动物中,成熟的中枢神经系统损伤后神经轴突无法再生,导致某些重要功能永久性丧失。造成这一结果的原因主要有两方面,一是损伤后成熟的中枢神经元胞体对损伤信号的反应不足以激活细胞内在的分子机制促进损伤末端转换成具有再生能力的生长锥；二是损伤中枢神经组织外部的抑制性环境,特别是一些在炎性阶段表达上调的抑制分子严重的限制了损伤中枢神经的再生。已知单独敲除小鼠视网膜神经元内的pten或socs3基因,通过激活其相关的PTEN/mTOR分子通路和JAK/STAT分子通路进而提高细胞内在的蛋白合成,在一定程度上促进了损伤后中枢神经系统的轴突再生。当将ptenlsocs3基因双敲除与眼内额外注射CNTF蛋白同时作用于成年小鼠,结果观察到损伤后视网膜神经轴突更显著的再生效果。尽管在这样的条件下,有更多更长的神经轴突长过损伤位点,但大部分轴突末端都终止于视交叉处而无法更进一步。这一现象促使我们思考,是否在成熟小鼠视交叉内有某些抑制性生长导向因子的表达抑制了再生神经轴突的进一步生长。 在哺乳动物神经系统的发育和发展过程中,神经前体细胞需要迁移到其最终靶点而神经轴突也要被引导到正确的目标与其形成正常的连结。神经元的迁移和轴突导向过程都需要受到细胞外在生长导向因子的调控来完成。在小鼠视神经发育的研究中,生长导向因子Slits蛋白被证明其在体内能排斥导向视网膜神经轴突,并且参与形成引导轴突方向的通路来辅助决定间脑腹侧视交叉位置的形成和确定。另外,对哺乳动物视觉系统中视交叉形成的研究中发现分离出的下丘脑细胞对体外培养的视网膜神经轴突的生长具有抑制作用。在培养基中添加可溶性EphA5-Fc重组蛋白阻抗EphA类受体与配体的作用则可以降低这种抑制作用的效果。已知ephrinA5的主要作用受体是EphA5,其在体外对视网膜神经元的生长具有排斥导向作用,并且ephrinA5在小鼠上丘内存在阶梯式的表达。因此,结合这些抑制因子在一定程度上会受EphA5受体的影响和ephrinA5配体的分布形态,指示EpA5受体及ephrinA5配体可能在一定程度上直接参与了调节视网膜神经元的生长方向并在视交叉形成过程中辅助识别其特定的位置。 本文第一部分首先借助腺相关病毒介导基因在体内表达的方式,构建了视网膜神经元内pten和socs3基因敲除的小鼠。比较了单独敲除PTEN、双敲除PTEN/SOCS3与在双敲除PTEN/SOCS3的基础上同时在视网膜内胶质细胞长期表达和分泌CNTF蛋白,三种不同的实验处理对损伤后的成年小鼠视神经轴突再生的促进作用。研究结果表明,双敲除pten/socs3基因对轴突再生的促进并没有显著区别于单独敲除pten基因。而通过视网膜内胶质细胞长期表达和分泌CNTF蛋白,却明显的提高了ptenlsocs3基因双敲除小鼠的视神经轴突再生能力。 本文的第二部分利用体外培养的方法,探索Slits家族蛋白和ephrinA5对视网膜神经轴突生长的影响。实验首先从E16胎鼠剥离视网膜,并在体外条件下将剪好的视网膜块与分别吸附有Slitl、2、3和EphrinA5生长导向因子的缓释颗粒共培养3天。结果显示Slit1、Slit2和ephrinA5对胎鼠视网膜神经元的生长有明显的抑制作用。随后利用第一部分的研究结果,选用注射scAAV2-Cre和scAAV1-CNTF的PTENNf/f/SOCS3f/f小鼠与生长导向因子缓释颗粒做体外共培养。结果显示培养4天后,Slit2和ephrinA5在一定程度上干扰了成熟视网膜神经轴突的再生。以上研究结果揭示视神经损伤后,Slit2和ephrinA5可能是会抑制成熟神经轴突的再生的导向因子。
【关键词】：视神经再生 pten/socs3基因双敲除 生长导向因子 腺相关病毒
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R363
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-11
• 前言11-13
• 第一章 pten/socs3基因双敲除对小鼠视神经再生能力的影响13-32
• 1.1 引言13-23
• 1.1.1 中枢神经系统神经再生失败的原因13-15
• 1.1.2 PTEN/mTOR分子通路简述15-18
• 1.1.3 JAK/STAT分子通路简述18-20
• 1.1.4 腺相关病毒简述20-23
• 1.2 实验试剂和方法23-28
• 1.2.1 实验病毒的制备23-26
• 1.2.2 建立视神经损伤模型26-27
• 1.2.3 组织学检查27-28
• 1.3 实验结果和讨论28-32
• 第二章 导向因子对小鼠再生神经元轴突的影响探索32-52
• 2.1 引言32-38
• 2.1.1 Slits与神经轴突再生32-36
• 2.1.2 Ephrins与神经轴突再生36-38
• 2.2 实验试剂和方法38-42
• 2.2.1 视网膜神经元具有再生能力小鼠的制备38-39
• 2.2.2 导向因子缓释颗粒的制备39-40
• 2.2.3 小鼠视网膜体外培养40-41
• 2.2.4 组织学检查41-42
• 2.3 实验结果和讨论42-52
• 2.3.1 Slits导向因子对E16胎鼠视网膜神经元轴突生长的影响42-44
• 2.3.2 Slits导向因子对成年小鼠视网膜神经元轴突生长的影响44-48
• 2.3.3 EphrinA5导向因子对E16胎鼠视网膜神经元轴突生长的影响48
• 2.3.4 EphrinA5导向因子对小鼠视网膜神经元轴突生长的影响48-52
• 参考文献52-58
• 后记58-59

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本文编号：830255