水-甘油通道蛋白AQP3在周围神经髓鞘修复中的作用及分子机制研究

Transportation of small substrate such as water，glycerol is very important to the myelin function of the peripheral nervous system. Schwann cells are glial cells which form myelin of the peripheral nervous system (PNS).The function of Schwann cells including migration and differentiation ability is largely responsible for the rehabilitation of the myelin of the peripheral nervous system. Our recent study demonstrated that aquaglyceroporin 3 (AQP3) express in the membrane of Schwann cell in PNS. AQP3 has great associate with neural fibrin edema and the migration and differentiation ability of Schwann cells. These data suggest that AQP3 may be the main aquaporin in water and energy transportation in the peripheral nervous system. AQP3 may function in the myelin damnification and repair course in the peripheral nervous system. Based on our own findings and preliminary data, we aim to address the functional role and molecular mechanisms of AQP3 in myelin damage repair by using experimental autoimmune neuritis model(EAN）and peripheral nerve injury model(PNI) in AQP3 gene knocked down mice. The expected findings from this study will provide a new taget and basis for diseases therapy in the peripheral nervous system.

水、甘油等一些小分子物质的转运对于周围神经（PNS）髓鞘的功能至关重要。雪旺细胞（Schwann cell）是构成周围神经髓鞘的胶质细胞，雪旺细胞的迁移、分化能力在周围神经髓鞘修复过程中起主要作用。申请人近期研究发现，水-甘油通道蛋白3（AQP3）在周围神经的雪旺细胞膜上表达，AQP3与周围神经纤维水肿和雪旺细胞的迁移分化能力有关，提示AQP3可能是周围神经胶质细胞膜上参与水及能量转换的的主要水通道，并参与周围神经损伤后髓鞘修复过程。本项目拟在前期工作基础上，利用AQP3基因敲除小鼠建立坐骨神经炎性损伤和机械性损伤模型，对AQP3在周围神经髓鞘损伤及修复中的作用及分子机制进行深入研究，研究结果可能为周围神经疾病的治疗提供新的靶点。

水-甘油通道AOP3(aquaporin-3， AQP3) 属于水-甘油通道家族，对水和一些小分子物质如甘油、乳酸具有通透性。本研究旨在探讨水-甘油通道在坐骨神经的表达位置并应用AQP3基因敲除小鼠研究其在周围神经可能的生理功能。结果显示AOP3在周围神经的胶质细胞——雪旺细胞膜上表达。AOP3缺陷并不能改变坐骨神经纤维横切面的解剖学特点。通过分别建立野生型和AOP3基因敲除小鼠的坐骨神经损伤修复模型，我们发现AOP3基因敲除小鼠坐骨神经修复明显延迟，并且在野生型小鼠坐骨神经损伤发生早期AOP3蛋白表达明显升高。体外雪旺细胞原代培养和细胞创伤修复模型试验中我们发现，AOP3基因敲除后雪旺细胞的形态无明显变化，但是细胞增殖和迁移能力明显下降。以上研究提示AQP3可能通过促进雪旺细胞的增殖和迁移参与周围神经损伤后的髓鞘修复过程，AQP3可能是周围神经髓鞘修复过程中的一个非常有研究价值的关键因素，并可能成为一个新的治疗靶点。