周围神经损伤修复缺陷引起的神经功能障碍是困扰患者和临床工作者的一大难题。神经元胞体损害和轴突生长状态是神经损伤后是否成功实现再生和功能修复最关键的两个方面。保障神经元胞体结构、功能正常和免于凋亡是轴突再生的前提。周围神经的损伤引发了神经元胞体损害和轴突溃变,这是通过复杂的下游信号来调节的。其中p27kip1在神经元存活和凋亡中起重要作用,而SCG10是神经营养因子对轴突再生控制的一个下游直接效应分子。已有研究证明Spy1/CDK2可以调节p27kip1的磷酸化,而我们实验发现Spy1/CDK2也可以调节SCG10的活性。因此本课题将通过研究Spy1/CDK2 对p27kip1与SCG10的调节,探讨其与神经元存活和轴突再生之间的关系。本课题从两个三聚蛋白复合体功能实现的角度,把神经元凋亡和轴突再生连结在一起进行研究,从而更细致深入了解周围神经损伤再生的机制,并为其临床治疗提供新的研究思路。
peripheral nerve injury;protein interaction;Spy1;p27kip1;SCG10
周围神经损伤后,神经元胞体损害和轴突生长状态是神经损伤后能不能实现成功再生和功能修复的最关键的两个方面。课题组在项目进行过程中发现(1)在周围神经损伤模型中,Spy1蛋白水平在损伤1d后开始上调,在3d达到高峰,与其mRNA水平类似。免疫组化结果发现Spy1主要在坐骨神经夹伤处和远端表达增强。免疫荧光双标分析发现,在坐骨神经夹伤处Spy1主要与NF200标记的轴突共定位,而在远端主要与S100标记的施万细胞共定位。(2)在周围神经损伤后,CDK2蛋白水平在损伤1d后开始上调,在2d达到高峰,并且其活性损伤后12h至14d一直维持较高水平。(3)在周围神经损伤后,p27kip1蛋白水平表达下降,在1d达到低谷,并且其在NF200标记的轴突以及S100标记的施万细胞中均表达下降。(4)在施万细胞体外分化过程中,p27kip1蛋白水平增加;特异性shRNA下调p27kip1的表达后,施万细胞体外分化过程受到抑制。(5)Spy1与SCG10存在相互作用,过表达Spy1后,可以有效降低SCG10的表达,这种作用依赖于SCG10的62位丝氨酸的磷酸化。Spy1的表达下调能够显著抑制损伤轴突远端的降解。课题的研究结果为周围神经损伤后神经元凋亡及损伤后轴突再生的分子机制提供了理论基础,Spy1可作为周围神经损潜在的治疗靶点。