创伤性脑损伤后小鼠神经干/前体细胞(NPCs)表面的Toll样受体2,4在NPCs活化中的作用研究

创伤性脑损伤(TBI)后的脑内非感染性炎症反应是影响神经修复的重要因素。成体神经干/前体细胞(NPCs)具有修复中枢损伤的作用。然而炎症环境中有效激活NPCs的问题尚未解决。Toll样受体(TLRs)是细胞识别微环境变化而发生自身改变的"门户蛋白"。新近研究证实：NPCs表面表达TLRs（TLR2和TLR4），且TLRs变化影响NPCs的分化与增殖。鉴于TLRs的门户蛋白特性和在神经发生中的重要作用，结合我们的预实验结果，我们推测：NPCs表面的TLRs可能是TBI后影响和调控NPCs激活的关键分子。本课题用分子生物学、转基因动物等方法，研究TBI后炎症环境中NPCs表面TLRs的变化规律，揭示NPCs表面TLRs影响TBI后NPCs增殖分化的机制与特点，尝试干预NPCs表面TLRs促进TBI后神经创伤的修复，对于深入研究TBI后神经发生的分子机制具有重要意义。有关研究国内外未见报道。

本课题研究创伤性脑损伤后Toll样受体2,4在NPCs活化中的作用与相关机制。首先，通过建立小鼠TBI模型和建立NPCs炎症模型，分别在体内和体外实验中，从形态、蛋白和mRNA等多个层面检测了TBI TLR2和TLR4的表达时空变化特点。其次，通过多种特异性标志物的免疫荧光染色，体内探讨了TBI后TLR2和TLR4表达的变化对NPCs增殖和分化的影响。并在体外炎症环境中，比较了TLR2和TLR4对NPCs增殖与分化的影响作用。研究了TBI后NPCs表面TLR2和TLR4影响NPCs分化、增殖的相关机制，分别通过干预炎症环境中TLR2和TLR4信号通路中的关键分子，观察NPCs增殖与分化变化情况，并分析比较了炎症环境TLR2和TLR4影响NPCs各自的特点。观察调控TLR2和TLR4后促进神经发生的效果，并结合神经功能评分和Morris水迷宫实验分析调控后的小鼠行为和学习记忆功能，进一步证实了调控的有效性和可行性。.研究结果1: (1) TLR4与TLR2均表达海马区NPCs表面； (2)TBI后海马区TLR4表达增高,与NPCs的增殖变化趋势相似；(3)TBI后海马区TLR2的表达变化与NPCs时程特点不一致。研究结果2：(1) TLR2和TLR4表达变化对TBI后神经再生具有重要影响,但作用特点不同；(2) TLR4敲出后,NPCs增殖和向神经元分化的能力显著增强；(3) TLR2抑制后,NPCs增殖能力无明显变化,但向神经元分化的能力显著增强。研究结果3：（1）TLR2与TLR4通过共同的Myd88途径调节NPCs的增殖与分化；(2) TLR4下游的非Myd88途径对NPCs增殖与分化无明显调控作用；（3）TBI后神经再生过程中TLR4下游信号通路中的调节分子可能与miRNA的关系密切，有待进一步研究。.本研究分别从TBI动物模型和体外细胞等多个层面，发现了TLR4与TLR2均表达海马区NPCs表面，为TBI后的神经再生研究提供新的思路和证据。证实了TBI后TLR2 与TLR4表达变化对NPCs增殖分化的影响作用，为TBI后神经再生的相关机制研究奠定了坚实的基础。并首次发现了TLR2与TLR4下游的Myd88信号途径对NPCs增殖和分化具有重要调控作用，提示TLRs在TBI后神经再生与修复的过程中发挥重要作用，合理调控TLR2与TLR4有助于TBI后神经再生。