GPR30在小鼠外周神经髓鞘形成及再生中的作用及信号机制研究

Peripheral neuropathy refers to a group of diseases caused by dysfunction and structural changes in the peripheral nerves' motor, sensory, and autonomic neurons. Segmental demyelination, Waller's degeneration, and axonal degeneration are the main pathological manifestations and are common. A nervous system disease that seriously affects the quality of life. At present, the treatment is mainly based on neurotrophic, anti-inflammatory, immunosuppressive, and microcirculatory improvement. It is easy to cause adverse drug reactions to patients and lacks safer and more effective means of prevention. Therefore, it is of great medical value to study the formation and regeneration of peripheral nerve myelin. Our previous study found that 17β-estradiol affects the proliferation and myelination of Schwann cells, but the exact mechanism is not yet clear. In this study, based on previous work, the G protein coupled receptor 30(GPR30) knockout mice, wild-type mice, primary Schwann cells, and spinal cord dorsal root ganglion-Schwann cell co-culture system were used for in vitro and in vivo studies, screening and validation. GPR30 affects the downstream signaling molecules of Schwann cell proliferation and differentiation, thus, explores the role of the estrogen non-canonical receptor GPR30 in the formation and regeneration of peripheral myelin in mice and the signal transduction mechanism, mainly for demyelination and myelin damage. Pathologically manifested peripheral neuropathy provides a reliable basis for clinical treatment and the development of new drug targets.

周围神经病是指周围神经的运动、感觉和自主神经元的功能障碍和结构改变而导致的一组疾病，以节段性脱髓鞘、沃勒变性和轴突变性为主要病理表现，常见的严重影响生活质量的神经系统疾病。目前治疗以神经营养、抗炎、免疫抑制剂、改善微循环等药物为主，容易产生药物不良反应，缺乏更为安全有效的防治手段。因此，研究外周神经髓鞘的形成及再生具有重要医学价值。本课题组前期研究发现17β-雌二醇会影响外周神经施万细胞的增殖和髓鞘形成， 但机制尚不明确。本研究，在前期工作基础上，拟采用GPR30敲减小鼠、野生型小鼠、原代施万细胞、脊髓背根神经节-施万细胞共培养体系等开展体内、体外研究，筛选并验证GPR30影响施万细胞增殖、分化的下游信号分子，探索雌激素非经典受体GPR30在小鼠外周神经髓鞘形成及再生中的作用及信号传导机制，为以脱髓鞘、髓鞘损伤为主要病理表现的周围神经病在临床治疗、新药物靶点的开发提供可靠依据。

周围神经病是指周围神经的运动、感觉和自主神经元的功能障碍和结构改变而导致的一组疾病，以节段性脱髓鞘、沃勒变性和轴突变性为主要病理表现，是常见的严重影响生活质量的神经系统疾病之一。该病的治疗目前多以神经营养、抗炎、免疫抑制剂、改善微循环等药物为主，缺乏安全有效的防治手段。因此，研究外周神经髓鞘的形成及再生过程具有重要医学价值。本课题组前期研究发现17β-雌二醇会影响外周神经施万细胞的增殖和髓鞘形成，且可能与非基因组效应有关。GPER1/ GPR30作为膜相关雌激素受体，主要参与介导雌激素非基因组效应，然而，该受体在调控施万细胞的发育与功能及在其外周神经髓鞘形成/再生中的作用尚不明确。.我们首次采用了GPR30条件性敲除小鼠，通过敲减小鼠模型、野生型小鼠模型、原代施万细胞培养、脊髓背根神经节-施万细胞共培养体系等技术探索了GPR30在发育阶段外周神经施万细胞髓鞘形成及外周神经的髓鞘再生中的作用及其信号传导机制。我们发现对条件性敲除施万细胞中的GPR30后，雌性和雄性小鼠均出现早期的髓鞘生长迟缓，说明在青春期之前体内的雌激素可能参与调控施万细胞的髓鞘形成。尽量去除掉内源性雌激素后，仅用GPR30特异性激动剂G1处理可以促进雌性小鼠外周神经挤压伤后的髓鞘再生，暗示了G1作为促进外周神经损伤后修复的潜在药用价值。我们采用了磷酸化修饰蛋白组学的方法研究GPR30激活后所影响的细胞内信号网络，发现GPR30激活后主要活化了以AKT为中心的蛋白激酶信号网络，包括ERK、AMPK等激酶。以上结果提示GPR30对于施万细胞的正常髓鞘形成是必要的，激活该受体在施万细胞的髓鞘形成和再生中有一定的促进作用，为外周神经脱髓鞘疾病在临床治疗、新药物靶点的开发提供新依据。