LOC254调控Schwann细胞可塑性参与周围神经再生的研究

Schwann cell incredible plasticity provides important support for peripheral nerve regeneration. However, the ability of supporting regeneration is not stable since Schwann cell repair phenotype fades with time. Understanding the signaling molecules and mechanism during Schwann cell activation is of great significance for the repair of nerve injury. We systematically analyzed the expression patterns of lncRNAs after rat sciatic nerve injury by RNA-seq. The key lncRNA LOC254 was determined based on bioinformatics analysis, qPCR verification, in vitro and in vivo functional screening. Preliminary results indicated that LOC254 was a positive regulatory molecule with the potential to maintain or even enhance the plasticity of Schwann cells. This study will further clarify how LOC254 affects Schwann cells and regulates peripheral nerve regeneration by regulating its target gene. In vivo studies will also be performed to observe the effect of LOC254-modified Schwann cells combined artificial neural graft to repair rat sciatic nerve defect, as well as the potential of LOC254 remodeling Schwann cell plasticity. To discuss the application value of using lncRNAs as new therapeutic targets of the treatment of nerve regeneration.

Schwann细胞较强的可塑性为周围神经再生提供了重要支持，然而Schwann细胞支持再生的能力并不是持续稳定的，其可塑性随时间逐渐下降。探寻Schwann细胞激活过程中，维持其可塑性的分子机制，有助于神经损伤的修复。前期通过RNA-seq系统分析了大鼠坐骨神经损伤后lncRNA表达谱，经生物信息学分析，qPCR验证及体内、外功能筛选，得到了关键lncRNA LOC254，初步结果表明LOC254是Schwann细胞激活过程中的一个正向调控分子，具有维持甚至增强Schwann细胞可塑性的潜能。本课题将进一步明确LOC254如何调控靶基因影响Schwann细胞参与周围神经再生的具体机制，并通过体内实验，观察LOC254修饰的Schwann细胞联合人工神经移植物修复大鼠坐骨神经缺损的效果，以及探讨LOC254重塑Schwann细胞可塑性的潜能,为将lncRNA作为神经再生新靶点提供理论依据。

成年的周围神经系统损伤后依然具有较强的再生能力，Schwann细胞在其中发挥了至关重要的支持作用。然而，Schwann细胞支持神经再生这一特性并不是持续稳定的，其能力随时间逐渐下降。因此，充分了解周围神经损伤过程中Schwann细胞激活的分子调控机制，探寻有效途径激活Schwann细胞，将有助于提高周围神经损伤修复的效果。..本项目系统研究了长链非编码RNA LOC254调控Schwann细胞参与周围神经损伤修复的分子机制。通过RNA Seq检测大鼠坐骨神经损伤后不同时间点lncRNA表达谱，生物信息学分析进行差异lncRNA表达趋势聚类，及差异lncRNA参与的生物学过程分析；通过qRT-PCR验证LOC254的表达趋势，原位杂交检测LOC254在神经组织及Schwann细胞中的定位情况；转染LOC254的siRNA干扰片段或LOC254过表达病毒在Schwann细胞中干扰表达或过表达LOC254，通过EdU检测细胞增殖，流式细胞术分析细胞周期，TUNEL和Annexin V/PI双染分析细胞凋亡；荧光素酶报告实验及RNA免疫共沉淀实验检测LOC254的作用机制；以LOC254过表达的 Schwann细胞作为种子细胞结合组织工程神经移植物桥接修复大鼠坐骨神经缺损，通过组织形态学及神经功能学评定修复效果。主要获得以下结果：..LOC254在神经损伤后表达显著上调，其主要定位于周围神经Schwann细胞中，在Schwann细胞的胞质中表达比例较高；干扰LOC254表达抑制了Schwann细胞增殖，促进细胞凋亡，G2期细胞数目减少，反之，过表达LOC254则促进细胞增殖；LOC254表达上调后，通过ceRNA（内源竞争RNA）的方式抑制miR-30d-3p，miR-671，miR-3594-5p及miR-3473的表达，促进细胞周期相关蛋白的表达，进而促进Schwann细胞的激活；过表达LOC254的Schwann细胞联合组织工程神经移植物修复周围神经缺损伤，促进了轴突再生以及神经功能的改善。..本项目的完成在分子及细胞水平阐明了lncRNA调节周围神经损伤修复的机制，为进一步了解周围神经损伤再生的分子机制奠定了基础，同时有可能为临床治疗提供新的分子干预靶点，对于不断完善周围神经损伤修复的治疗手段，进一步提高神经损伤修复的疗效，具有重要意义。