Tet3抑制Notch信号通路促进周围神经再生的分子机制研究

Tet3 plays an important regulatory role in gene expression and cell differentiation. As an epigenetic modification protein, the function and mechanism of Tet3 in peripheral nerve regeneration is not fully understood. Our previous study found that Tet3 can promote PC12 cell axon growth and significantly inhibit the Notch signaling pathway. Based on this, we hypothesized that Tet3 promotes axonal regeneration by inhibiting the Notch signaling pathway. This project intends to clarify the role of Tet3 in peripheral nerve regeneration from molecular, cellular, and animal levels, and to reveal the molecular mechanisms by which Tet3 promotes axonal regeneration through inhibition of the Notch signaling pathway. This study will explore the molecular mechanism of peripheral nerve injury and regeneration from a new perspective of epigenetic modification and provide new ideas for the treatment of peripheral nerve injury.

Tet3在基因表达和细胞分化过程中具有重要调节作用，作为一种表观遗传修饰调节蛋白，Tet3在周围神经再生中的功能和机制尚不完全清楚。我们前期研究发现，Tet3可促进PC12细胞轴突生长并明显抑制Notch信号通路。据此我们提出假设：Tet3通过抑制Notch信号通路促进神经轴突再生。本课题拟从分子、细胞和动物等多层次明确Tet3在周围神经再生中的作用，揭示Tet3通过抑制Notch信号通路促进轴突再生的分子机制。本研究将从表观遗传修饰这个新视点探讨周围神经损伤和再生的分子机制，为治疗周围神经损伤提供新思路。

项目背景：周围神经损伤后所造成的神经缺损的临床修复虽然探索研究已有数百年之久，但至今仍未取得突破性进展。周围神经的严重损伤和长段神经缺损（>3cm)仍易发生神经再支配失败导致永久性神经功能缺。Tet3作为一种表观遗传修饰调节蛋白，研究提示其具有一定促进神经再生的作用，但其在周围神经再生中的作用和机制尚不十分清楚。本项目旨在研究Tet3促进周围神经再生中的效果和相关的机制。..研究内容：首先构建自体神经移植和异体去细胞神经移植修复大鼠坐骨神经缺损模型，然后取DRG送全转录组测序，以期找到影响异体神经移植效果的关键因子；设计并构建AAV5[pAAV2-U6-TET3-sh3-T2A-copGFP], 然后检测病毒纯度和滴度；将AAV5和带荧光对照病毒Ctrl分别注入小鼠L4、5脊髓硬膜下隙，三周后取小鼠背根神经节（DRG）组织，用组织免疫荧光检测病毒是否成功转染DRG细胞，用QPCR和Westernblot检测DRG中合成病毒对Tet3的沉默效率，将DRG组织消化获取原代神经元细胞并培养并观察神经神经元生长情况，将DRG组织块处理后做组织块培养并观察神经轴突生长情况；取DRG组织做QPCR,检测相关基因的表达情况。...重要结果及关键数据：相对于自体神经移植，异体神经移植在相关mRNA表达、LncRNA表达、circRNA表达上都有差异。DRG组织免疫荧光提示AAV5[pAAV2-U6-TET3-sh3-T2A-copGFP]和对照病毒Ctrl均在小鼠体内成功转染DRG神经元细胞，QPCR和Westernblot均提示相比于对照病毒，AAV5[pAAV2-U6-TET3-sh3-T2A-copGFP]实验组的小鼠DRG Tet3病毒表达明显下降。DRG原代细胞培养和DRG组织块培养均提示Tet3敲低后神经元轴突再生能力明显下降,同时神经再生的相关基因比如ATF3, Smad1, Stat3的表达明显下降。..科学意义：本项目证明Tet3在能促进神经轴突再生，该作用可能与影响与神经再生相关的基因的表达有关，这为将Tet3作为周围神经再生的靶点提供了科学基础。此外，也证明在体内通过硬膜下隙注射基因工程载体可作为周围神经再生基因治疗的一项工具。