脉冲强磁场激活PPARγ-Wnt信号通路对骨髓源性神经嵴干细胞可塑性的影响及机制研究

Spinal Cord Injury (SCI), a severe trauma, could cause deformity or paralysation which has limited therapeutic and rehabilitational options currently. The phenomenon we observed firstly that specific tensity and frequency could promote the proliferation and differentiation of stem cells, motivated us to inverstigate through gene and proterin technology. These works revealed the enhanced expression of PPARγ-Wnt-β-catenin pathway. So, the previous efforts provide a complete logic chain: pulsed magnet field-stem cell differentiation-neuron and axon changed plasticity-recovery of SCI. According to the limited knowledge about this process, we foucs on the effects of pulsed magnet field on the proliferation and differentiation of neural crest stem cells (NCSCs) in vitro. In this project we investigate the biological beheavior changed in NCSCs in nude mouse, the relationship with plasticity in animal model, and their fuction and mechanism. This project could provide us the deepening understanding of the whole process and new therapeutic choices.

脊髓损伤(SCI)是严重的致残、致瘫性疾病；目前治疗康复手段有限。本项目的前期研究首先观察到，特定强度和频率条件的脉冲强磁场具有促进干细胞增殖、分裂的现象；同时在基因和蛋白水平的分析发现，PPARγ-Wnt-β-catenin信号通路在上述过程中表达显著增强。这为本项目提供了完整的逻辑链条：脉冲强磁场-干细胞增殖分裂-神经元和神经轴突的可塑性变化-脊髓损伤康复。目前对这些现象背后的机理尚缺乏了解。本项目针对脉冲强磁场对离体骨髓源性神经嵴干细胞(NCSCs)增殖、分化、分裂的影响，对NCSCs在裸鼠体内生物学行为变化，对NCSCs在脊髓损伤动物模型中可塑性改变的相互关系，以及它们各自的作用和机理进行逐步深入的研究；全面展示脊髓损伤康复过程中各因素的变化和作用，为有针对性地设计新的治疗性措施提供坚实的基础。

研究背景：特定强度和频率下的脉冲强磁场能够有效促进神经干细胞的增殖分裂，且此过程可能与wnt/β-catenin信号通路相关。..研究方向：脉冲强磁场对神经干细胞内β-catenin在蛋白和mRNA水平的表达的影响，应用shRNA特异性抑制神经干细胞内β-catenin表达后研究脉冲强磁场对神经干细胞的增殖效应是否受到影响。..主要内容：.1. 特定强度和频率（0.1HZ，4T，8次）的脉冲强磁场能够有效促进神经干细胞内β-catenin在蛋白水平和mRNA水平的表达，且此效应在脉冲强磁场干预后7天最明显。.2. 应用β-catenin特异性shRNA抑制β-catenin在mRNA和蛋白水平表达后发现，脉冲强磁场对神经干细胞的促增殖效应受到明显抑制。.3. 脉冲强磁场干预后的神经干细胞在贴壁分化后，神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞的数量均较对照组高，推测可能为具有分化潜能的神经干细胞在脉冲强磁场作用下增殖的结果。..重要成果：.1. 特定强度和频率（0.1HZ，4T，8次）的脉冲强磁场能够有效促进神经干细胞内β-catenin在蛋白水平和mRNA水平的表达，且此效应在脉冲强磁场干预后7天最明显，提示脉冲强磁场促进神经干细胞增殖可能是通过激活wnt/β-catenin信号通路实现。.2. 应用β-catenin特异性shRNA抑制β-catenin在mRNA和蛋白水平表达后发现，CCK8法检测神经干细胞增殖，结果显示脉冲强磁场对神经干细胞的促增殖效应受到明显抑制。.3. 脉冲强磁场干预后的神经干细胞在贴壁分化后，神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞特异性基因表达水平发生上调，推测可能为具有分化潜能的神经干细胞在脉冲强磁场作用下增殖的结果。..科学意义：.脉冲强磁场为极端的物理条件，本课题研究显示脉冲强磁场能有效促进神经干细胞增殖且此效应可能与其激活wnt/β-catenin信号通路密切相关。本课题的研究为利用神经干细胞修复脊髓损伤等康复科常见疾病提供了一定的理论基础和实验依据。