靶向调控PPAR-γ与NF-κB信号通路促进神经干细胞增殖、神经元及轴突形成治疗脊髓损伤的研究

Spinal cord injury (SCI) is frequently encountered disease with bad prognosis and few effective clinical therapies. With the support of research before, we found the activation of PPAR-γ could inhibit the inflammation and increase the neural stem cell proliferation, and inhibit the expression of NF-ΚB and neuronal differentiation. According to recently study aboard, NF-κB and downstream factor PKA is involved in neuronal differentiation and axonal forming.Accordingly,we assume that the activation of PPAR-γ not only inhibit the inflammation after spinal cord injury，but also restain the euronal differentiation and axonal forming by inhibiting the NF-κB activation.We are prepared to construct and transfect Adeno-virus vector in vitro neural stem cell culture system, and harvest PKA high expression and low expression of neural stem cells.With an agonist of PPAR-γ,we activate PPAR-γ pathway . Then analyze the inflammation,the neural stem cell proliferation and the forming of neuron and axon. In the same time, we will investigate the critical control factor and the connection between two signal pathway

脊髓损伤是一种多发病，预后差。尚无有效的临床治疗方法。我们在前期研究的资助下，发现PPAR-γ的激活可抑制脊髓损伤后的炎症反应及促进神经干细胞的增殖，但同时也抑制了NF-κB的表达及神经干细胞向神经元的分化。最近有国外研究发现：NF-κB 及其下游的PKA，与神经元的分化及神经轴突的形成密切相关。据此我们假设PPAR-γ的激活在抑制脊髓损伤后NF-κB/PKA表达的同时，也抑制了神经元的定向分化和轴突的形成。我们拟在体外神经干细胞培养体系中通过腺病毒载体的构建及转染等，收获具有PKA高表达及低表达的神经干细胞。在体内试验中，激活PPAR-γ途径后，将体外收获的高表达及低表达干细胞分别移植入脊髓损伤动物模型中，探讨在脊髓损伤修复过程中炎症的表达，神经元、神经网络的形成以及PPAR-γ 、NF-κB/PKA通路之间的联系，为治疗脊髓损伤提供新思路。

随着车祸、人口老龄化的到来，脊髓损伤的发病率和所占用的医疗资源有目共睹，对于脊髓损伤治疗迫切而重要。PPARγ的激动剂已经用于临床治疗二型糖尿病，另有明确的抗炎作用，在过去的十年间台湾地区已经有学者将其用于脊髓损伤，取得了一定的效果。脊髓损伤的不可逆性是因为其受损伤后脊髓微环境的变化导致的脊髓原有神经细胞存活减少，内源性神经干细胞再生受限相关。PPARγ通路与这两个方面都是相关的，不过由于PPARγ是一个普遍存在的核转录因子，它在脊髓损伤方面起作用的确切靶点及确切机制至现阶段还未清晰。本课题已明确激活PPAR-γ及PKA两个位点后，脊髓损伤恢复的效果要优于单独激活其中一个位点。其中的机制涉及到两个方面：1、PPAR-γ对于NF-κB及下游炎症级联反应的激活的抑制；2、PKA对于包括神经干细胞及神经元等神经细胞再生的促进作用。我们对此进行了进一步的深入研究，我们发现PPARγ对脊髓源性神经干细胞的抗炎作用应该是通过NLRP3炎症小体起作用的。这两个方面的进展我们发表在SCI论文期刊上。在此基础上，我们还发现了PPARγ激活通过神经干细胞中线粒体调控神经干细胞的增殖。本课题自既对课题原有目标有所发现，也在原课题思路方向上进行了更深入一步的研究。另外我们发现了脊髓微环境中PPARγ与NLRP3炎症小体与其受体LRP1可能的联系，这将是我们下一阶段的研究内容。如果能证实这一点，也许我们就能够从一个精确的靶点去拯救损伤后脊髓微环境和脊髓组织。