运动型胶质细胞HNK-1糖基蛋白对周围神经再生选择性的影响和作用机制

周围神经具有一定的再生能力，但其再生纤维难以正确识别其靶器官，并形成有功能的再支配，成为制约神经功能恢复的关键问题。我们以往的研究发现运动神经的再生具有一定的选择性，且电刺激后进一步增强。但介导神经再生选择性的信号分子及信号通路目前尚不清楚。HNK-1糖基修饰蛋白作为运动神经特异性的胶质表型蛋白近年来受到重视，经该糖基在体外条件下能够促进运动神经突起的生长。且电刺激在改善运动神经再生选择性的同时，HNK-1的表达水平也升高。提示HNK-1修饰蛋白可能作为特异性路径信号对再生的神经突起起到导向作用。本项目通过股神经损伤模型和神经元-胶质细胞共培养模型研究HNK-1修饰蛋白在体内外条件下对周围神经再生选择性的影响，并结合免疫共沉淀以及共聚焦共定位的方法探寻其作用靶标。最后通过信号分子抑制剂及RNAi的方法研究Rho家族信号分子在其信号网络中的作用，了解HNK-1对神经再生选择性的分子调控机制。

周围神经损伤是临床上常见的损伤，其功能恢复不尽人意。主要原因在于混合型纤维成分的周围神经在再生过程中，纤维的靶向投射缺乏选择性，导致无效靶向连接的形成和功能的缺失。本项目“胶质细胞蛋白转录后修饰对周围神经选择性再生影响和作用机制”立足改善周围神经再生选择性，从运动型雪旺细胞特异性的表型标志HNK-1修饰为出发点，研究肌肉和皮肤神经中HNK-1的表达差异，并通过体内外实验研究HNK-1对运动和DRG神经元神经突起生长的影响差异和可能的作用机制。通过项目研究我们发现，HNK-1在周围神经损伤后表达升高，但主要出现在肌肉支中，提示该表型分子和运动神经的再生关系密切。进一步的细胞和体内实验发现，HNK-1能够特异性的促进运动神经突起的生长，在体或体外条件下酶解该分子能够降低HNK-1对运动神经突起生长的促进作用，或降低运动神经再生的选择性。通过体外细胞培养进行机制研究发现，在脊髓运动神经元培养体系中，HNK-1能够促进其受体amphoterin和RAGE的表达。进一步的机制研究发现HNK-1在脊髓运动神经元中的作用和Rho家族信号分子Rho和Cdc42密切相关。添加Cdc42抑制剂后能够阻断HNK-1对运动神经生长的作用。同时对在体条件下运动纤维的靶向投射也有显著的作用。对于项目进展中所遇到的问题通过实验方法的调整均得以解决，确保了项目的正常开展。本研究探讨了周围神经胶质细胞表型分子在神经再生选择性中的作用，为探明周围神经靶向投射机制，开发新的药物靶点提供理论基础和实验依据。