Wnt/β-catenin经典通路对创伤性颅脑伤后神经干细胞增殖和分化以及神经功能的影响

Traumatic brain injury (TBI) is one of the main reasons for disability in young people. Effects of dyskinesia and cognitive disorder after TBI are the most common and persistent. There is a lack of effective treatment at present. Wnt is a gene cloned from mouse mammary carcinoma. A large number of studies have confirmed that, Wnt gene not only plays an important role in the occurrence and development of tumor, but also modulates the processes of embryonic development and neurogenesis in the adult brain. So far, the role of Wnt in TBI has not been reported at home and abroad. Our preliminary experimental results suggest that levels of crucial components of the canonical Wnt/β-catenin pathway significantly changed after TBI. However, their mechanisms and functions remain to be investigated. Therefore, we put forward a hypothesis: the canonical Wnt/β-catenin pathway has effects on proliferation, migration and differentiation of endogenous neural stem cells and may reduce neurological deficit. To test this hypothesis, we will determine effects of the canonical Wnt/β-catenin pathway on neurogenesis and neurological functions after TBI and make clear its possible regulation mechanism. Furthermore, it will provide certain experimental basis on new strategies for the treatment of traumatic brain injury.

创伤性脑损伤是人类，尤其是青年人致残的主要原因之一。创伤性脑损伤后的运动障碍和认知障碍对人类的影响最为普遍和持久，目前尚缺乏有效的治疗手段。Wnt是从小鼠乳腺癌中克隆出的一种原癌基因。大量的研究已经证实，Wnt不仅在肿瘤的发生发展中具有重要作用，而且调控胚胎发育和成年脑内的神经发生等过程。迄今为止，Wnt对创伤性颅脑伤的作用国内外尚未见报道。我们的预实验结果提示，Wnt/β-catenin经典通路部分关键蛋白表达显著变化，但其机理和作用还有待进一步探讨。为此，我们提出假说：Wnt/β-catenin经典通路对创伤性颅脑伤后内源性神经干细胞的增殖和分化有影响并对神经功能改善有治疗作用。为了验证这一假说，本研究拟通过多种研究手段，从分子、细胞以及动物水平研究Wnt/β-catenin经典通路对创伤性颅脑伤后神经再生的调控机制和脑功能的影响，为探讨创伤性颅脑伤的治疗新策略提供实验依据。

创伤性脑损伤是人类，尤其是青年人致残的主要原因之一。创伤性脑损伤后的运动障碍和认知障碍对人类的影响最为普遍和持久，目前尚缺乏有效的治疗手段。Wnt是从小鼠乳腺癌中克隆出的一种原癌基因。大量的研究已经证实，Wnt不仅在肿瘤的发生发展中具有重要作用，而且调控胚胎发育和成年脑内的神经发生等过程。迄今为止，Wnt3经典通路对创伤性颅脑伤的作用国内外尚未见报道。为此，本研究拟通过多种研究手段，从分子、细胞以及动物水平探讨Wnt/β-catenin经典通路关键分子在创伤性脑损伤后空间和时间的变化趋势；明确Wnt/β-catenin经典通路对创伤性颅脑伤后内源性神经干细胞的作用；明确Wnt/β-catenin经典通路对TBI后损伤鼠脑和神经功能的影响。.首先，在小鼠创伤性脑损伤模型基础上，采用免疫印迹法和免疫组织化学法检测创伤性脑损伤后Wnt3经典通路相关蛋白的变化发现，Wnt3a和β-Catenin的蛋白水平在皮层和海马中均增高。创伤性脑损伤后Wnt3在小鼠皮层中mRNA水平显著增高。然而，皮层和海马区Wnt 3和GSK-3β的蛋白含量均未见明显变化。离体实验结果提示，通过慢病毒介导的LV- Wnt3-GFP过表达基因转染神经干细胞发现，过表达Wnt3能够激活部分神经干细胞，并可能促进神经干细胞的增殖和迁移。然而，在体实验结果提示，在小鼠TBI模型基础上，与空载体组相比，无论海马区还是皮层区，LV-Wnt3-GFP对TBI后神经干细胞的增殖和分化无影响，提示过表达Wnt3可能对TBI后神经干细胞无显著作用。在小鼠FPI模型基础上，通过使用过表达Wnt3的慢病毒载体转染小鼠发现，与空载体组相比，过表达Wnt3并未降低创伤性脑损伤导致的脑水肿，也未显著改善创伤性脑损伤后小鼠神经功能障碍。