人参环氧炔醇单体促进周围神经再生及其对Schwann细胞生物学活性调控机制的研究。

Schwann cells are essential in maintaining the neurotrophic microenvironment for peripheral nerve (PNS) regeneration. Yet the biological activities of Schwann cells declined when chronically denervated and or culture in vitro. Our previous studies indicate that Panaxydol (PND) is capable of improving the biological activities of Schwann cells in vitro, such as cell vitality, proliferation and neurotrophin expression etc. But their in vivo effect and the underlying mechanism remain elusive. This program is designed to study the effect of PND on the biological activities of Schwann cells in vivo and PNS regeneration through morphological and functional studies. In addition, the in vivo studies is combined with the in vitro cell studies to understand the effect of brain derived neurotrohpic factor (BDNF) in mediating PND effects and the underlying signaling mechanism that involves Ca2+, MAPK and downstream molecules, such as cAMP、ERK、RSK、CREB、CBP and p300. Through combined in vivo and in vitro studies, this program originally studies the effect of PND in promoting the biological activities and Schwann cells and the underlying mechanism in molecular, cellular and animal perspectives. This program will provide solid experimental and scientific evidence for the effect of PND on maintaining the neurotrophic microenvironment, which is of critical significance for promoting PNS regeneration and recovery.

Schwann细胞(SC)能够为周围神经再生营造必需的神经营养因子（NTFs）微环境。但神经损伤后失神经支配的SC生物学活性下降不利神经的再生。我们的前期研究显示人参环氧炔醇单体(PND)能提高体外培养SC的生物学活性，如细胞活力、增殖和NTF表达等。但其体内作用及机制尚不清楚。本项目拟从形态和功能方面研究在体条件下PND对SC生物学活性的影响及对神经再生的促进作用，同时结合体外实验研究脑源性神经营养因子(BDNF)在PND生物学效应中的介导作用及Ca2+、MAPK和下游信号分子cAMP、ERK、RSK、CREB、CBP和p300在该信号通路中的调控作用。体内与体外研究相结合，从分子、细胞、组织等不同层面原创性的研究PND在促进SC生物学活性中的靶点和信号通路，为营造有利于神经再生的微环境提供理论基础和实验依据。这些对于促进周围神经再生和恢复功能具有重要的意义。

周围神经损伤是临床上常见的损伤之一，神经损伤后常导致靶器官的功能丧失，运动功能障碍，感觉缺失。患者出现表情或肢体瘫痪，严重影响生活质量，给患者和家庭带来巨大的生理，心理和经济负担。我们的前期工作提示，人参环氧炔醇能够保护损伤的周围神经胶质细胞促进其生物学活性。本项研究拟进一步通过体内和体外模型探讨人参环氧炔醇单体对周围神经再生的影响和可能机制。项目研究工作分体内和体外两部分开展。在第一部分工作中，我们通过坐骨神经损伤模型摸索人参环氧炔醇单体作用的安全剂量范围，以及最佳作用浓度。并通过长时间的动物模型研究在坐骨神经离断修复的情况下人参环氧炔醇单体对神经再生的促进作用。我们的研究结果提示，在体情况下，人参环氧炔醇的安全作用浓度范围是0-15mg/kg/d。在10 mg/kg/d的剂量下能够有效地促进周围神经的再生。在第二部分工作中通过体外实验进一步证实了人参环氧炔醇能够促进BDNF的表达，并且在细胞中存在其作用靶点，即EZH2。进一步的实验证明在RSC96细胞中，PND通过BICD2与Dynein间接抑制EZH2 的转运，从而抑制其与BICD2的结合，弱化actin蛋白的聚集，提示人参环氧炔醇与EZH2存在关联。且表面等离子体共振（SPR）实验也提示人参环氧炔醇与EZH2有结合，但结合非常弱。转录组测序提示Dynclil基因在人参环氧炔醇处理后明显上升，这种基因是一种动力蛋白复合体，这种动力蛋白是将胞浆合成的蛋白运输入相应部位，同样EZH2合成后也通过该蛋白运输回细胞核发挥作用，这点我们通过RNAi干扰技术得以验证。通过分子模拟我们验证发现人参环氧炔醇结合在动力蛋白复合体的Dynactin上。综合以上，我们通过实验验证证明人参环氧炔醇对于EZH2有阻碍作用，可以作为EZH2的天然抑制剂。通过本项目的研究工作，明确了10mg/kg/d PND对周围神经损伤后再生的促进作用，并初步阐述了PND在周围神经系统胶质细胞雪旺细胞中的可能作用机制。