自聚合肽纳米材料介导siRNA干扰RhoA表达促进脊髓损伤修复的实验研究

脊髓损伤（SCI）后轴突再生困难有两方面原因：损伤处微环境不利于轴突再生以及神经元本身再生能力低下。以往研究主要致力于改善损伤处微环境，但治疗效果仍无突破，原因之一可能是忽视了对神经元本身再生能力的调控。SCI后，受损神经元内RhoA表达增高可引起轴突生长锥塌陷甚至神经元凋亡。损伤处大部分再生抑制因子也都可通过RhoA影响轴突再生。所以RhoA是神经元本身再生能力低下的一个重要因素。我们前期研究表明：应用siRNA可有效降低RhoA的表达并促进轴突再生；自聚合肽纳米材料（SAPNS）不仅可修复脊髓损伤区，还能介导药物缓释。鉴于此，本课题拟通过移植SAPNS和RhoA siRNA复合物，希望在修复脊髓损伤区的同时抑制神经元内RhoA的表达，提高受损神经元的存活及其轴突再生能力。为探讨以提高神经元再生能力与改善损伤区微环境相结合促进脊髓损伤修复的治疗新策略提供研究基础。

本课题已经按计划完成，并达到了预期的结果。主要结果如下：1. 构建了针对RhoA特异性的siRNA,体外实验证明RhoA siRNA能显著降低神经元的RhoA表达；2. 建立了全横断性脊髓损伤小鼠模型，在脊髓损伤区移植自聚合肽纳米材料（SAP）与GFP-siRNA的复合物，通过检测GFP发出的绿色荧光可以证实siRNA可以从SAP复合物中逐步释放到脊髓组织中，脊髓内细胞摄取siRNA后被转染并表达GFP，siRNA还可通过轴突摄取后运输到大脑运动皮质内的神经元； 3.检测了RhoA在脊髓损伤后不同时间点及不同区域神经元及胶质细胞的表达时空变化；4. 在脊髓损伤区移植SAP与RhoA-siRNA的复合物, 结果显示siRNA可以显著降低RhoA在损伤脊髓组织内的表达强度；5.移植SAP，或SAP与RhoA-siRNA、RhoA抑制剂的复合物能有效促进全横断性脊髓损伤区的结构修复；能减轻损伤引起的细胞凋亡和炎症反应； 能促进脊髓损伤后神经元的存活；4.通过免疫组化显示损伤区内再生的神经轴突，逆行标记及顺行标记纤维再生情况，定量统计了损伤区内的再生纤维数及头侧段被标记的再生神经元数；5.脊髓损伤及治疗后12周进行电生理检测皮质运动诱发电位（CMEP）对损伤脊髓神经传导功能的恢复进行了评价，并在术后不同时间点通过BMS行为学评价体系对后肢运动功能恢复情况进行了检测。.在本课题资助下，已经培养硕士研究生共6人，标注本基金资助的成果有：发表SCI论文2篇（分别为Nanomedicine,2012, IF6.692; Journal of Nanomaterials, 2012, IF1.623）, 发表国内核心期刊论文1篇（中国组织工程研究与临床康复杂志，2011），编写了英文专著《Nanomedicine and the Nervous System》中一个章节(Science Publishers，New York, 2012）。另有2篇英文论文待发表，参编英文专著《Neural Regeneration》中的一章，稿件已经被录用。本课题取得的部分研究结果分别在第二届国际神经再生高峰论坛（沈阳，2012.9），在中青年专家论坛做报告；第7届中南地区解剖学会学术会议（怀化，2012.7）做大会报告；课题组研究生参加第7届中南地区解剖学会学术会议研究生论坛，获一等奖。