GAP-43基因修饰骨髓间充质干细胞向神经节样细胞分化及促神经再生的研究

在先前诱导骨髓间充质干细胞（BMSCs）向视网膜神经节样细胞分化的研究中，我们利用抑制性消减杂交（SSH）技术筛选出分化过程中差异表达基因 - 生长相关蛋白-43（GAP-43）基因。这一发现意味着GAP-43基因在原代培养的BMSCs中无表达，而分化后则有该基因表达，表明该基因在BMSCs向神经节样细胞分化过程中起着重要作用。本研究将GAP-43基因导入原代BMSCs内，并利用RNA干扰技术抑制已分化成为视网膜神经节样细胞的GAP-43基因表达，观察BMSCs分化前后细胞表型及各种标志蛋白表达的变化情况，来进一步掌握GAP-43基因在BMSCs分化过程中的作用；同时，采用视神经损伤大鼠模型来观察GAP-43基因修饰的BMSCs眼内移植后的分化情况，并探讨其对于损伤后视网膜神经节细胞及视神经的保护及促进神经再生作用，为进一步探索干细胞定向分化的机理和可应用于临床的基因治疗方法奠定理论基础。

骨髓间充质干细胞（BMSCs）是骨髓中除造血干细胞以外的另一类干细胞，具有多向分化潜能。在眼科领域，研究发现由BMSCs可诱导成视网膜光感受器样细胞及视网膜神经节样细胞等类型。本研究在先前诱导骨髓间充质干细胞（BMSCs）向视网膜神经节样细胞分化的研究中，我们利用抑制性消减杂交技术筛选出分化过程中差异表达基因 — 生长相关蛋白-43（GAP-43）基因。这一发现意味着GAP-43基因在原代培养的BMSCs中无表达，而分化后则有该基因表达，表明该基因在BMSCs向神经节样细胞分化过程中起着重要作用。. 本研究进行了以下几个方面的工作：1、将GAP-43基因利用质粒载体及慢病毒表达载体导入原代BMSCs内，并利用RNA干扰技术抑制干细胞向神经节样细胞分化过程中的GAP-43基因表达，观察BMSCs分化前后细胞表型及各种标志蛋白表达的变化情况，体外实验发现GAP-43基因在BMSCs分化过程中的起到了明显的促进的作用；2、采用视神经损伤大鼠模型来观察GAP-43基因修饰的BMSCs眼内移植后的分化情况，并探讨其对于损伤后视网膜神经节细胞及视神经的保护及促进神经再生作用，研究发现表达GAP-43基因的BMSCs对于大鼠视神经损伤有明显的修复作用，提示GAP-43基因在视神经损伤后的修复过程中起到了关键的作用，为进一步探索干细胞定向分化的机理和可应用于临床的基因治疗方法奠定理论基础。3、我们对GAP-43在视网膜干细胞（RSCs）及神经干细胞（NSCs）这两种可定向分化为神经细胞的干细胞过程中的作用进行扩展研究，以期进一步全面评估GAP-43基因的促神经分化作用及能力。研究发现该基因对于两种干细胞向神经细胞方向分化具有明显的促进作用，提示其在干细胞向神经细胞方向定向分化过程中具有重要作用。