Porf-2调控Wnt通路的分子机制及对视神经损伤后神经干细胞增殖分化的影响

视神经损伤严重影响患者的生活质量，现有的治疗方法尚无法取得理想疗效。虽然神经干细胞（NSCs）修复视神经损伤的研究已取得巨大进展，但损伤微环境对NSCs的增殖分化均产生不利影响。近年来的研究发现经典Wnt通路是调控NSCs增殖、分化的重要途径，但具体机制尚未完全清楚。最近研究发现视前区调控因子-2（Porf-2）通过诱导Wnt通路靶基因产物P21的过表达发挥抑制NSCs增殖、促进细胞凋亡的作用。但Porf-2对Wnt 信号通路调控的分子机制及在视神经损伤环境下对NSCs增殖分化的影响还不清楚。我们拟通过研究Porf-2与Wnt信号通路关键因子的关系，探讨Porf-2对wnt 信号通路的调控机制。进而利用大鼠视神经损伤模型研究Porf-2基因沉默介导的wnt信号通路激活对NSCs增殖分化的影响。本研究不仅可以为Wnt信号通路调控提供新的标靶，而且也可以为改善视神经损伤修复效果提供重要帮助。

一、项目背景：视神经损伤是研究中枢神经系统损伤修复的理想模型。由于哺乳动物神经元再生或轴突修复能力非常有限，目前临床上采用的多种治疗方法尚无法达到理想效果。近年来已有大量基于神经干细胞（Neural Stem Cells, NSCs）的视网膜修复研究。经典Wnt通路是调控NSCs增殖、分化的重要途径，但具体机制尚未完全清楚。视前区前调控因-2（Porf-2）是在中枢神经系统中发现的一类生长调控因，最近研究发现Porf-2可能在NSCs增殖、分化过程中发挥着作用。但Porf-2对NSCs调控的信号分子机制及在视神经损伤环境下对NSCs增殖分化的影响还不清楚。我们拟通过研究Porf-2在NSCs中的作用以及调控机制，为干细胞移植提供新的靶点。.二、主要研究内容：.1、检测porf-2在神经干细胞的表达。.2、构建porf-2过表达以及低表达的慢病毒并感染神经干细胞。.3、观察porf-2对神经干细胞增殖和分化的影响。通过CCK8、Edu及干细胞分化实验检测其对NSCs增殖分化的作用。.4、筛选Porf-2下游可能的信号通路。通过WB、Q-PCR检测NSCs增殖分化相关的多种信号通路。.5、检测porf-2在体内NSCs移植修复中的作用。.三、重要结果与数据（详细数据结果图见正文）.1、Porf-2在神经干细胞表达。.2、成功构建porf-2过表达以及低表达的慢病毒并感染神经干细胞。.3、CCK8以及Edu实验表明porf-2过表达抑制了神经干细胞增殖。.4、porf-2对体内外神经干细胞的分化无明显影响。.5、porf-2通过失活Rac1，抑制β-catenin的核转位，从而抑制神经干细胞的增殖。.6、将porf-2敲除的神经干细胞移植到视神经损伤大鼠的视网膜下腔，发现可以改善视神经损伤大鼠的视觉诱发电位。.四、科学意义.我们的结果表明，porf-2可通过失活Rac1，调节Wnt通路的关键分子β-catenin的入核从而抑制NSCs的增殖；将porf-2基因沉默介导的NSCs移植到视神经损伤的视网膜促进了NSCs的增殖，并对视神经的功能视觉诱发电位有明显改善作用。此研究不仅有助于阐明NSCs增殖、分化过程中的关键调节分子，而且有助于未来以此为靶点进行NSCs基因干预后移植的治疗。