EphB1-ephrinB2在小鼠视神经轴突再生中的导向作用研究

青光眼、视神经外伤、糖尿病视网膜病变等是由于视网膜神经节细胞及轴突的损伤而致盲，唯一有效的治疗方法是视神经再生。我们的前期研究利用Bcl-2转基因小鼠在国际上首次实现了视神经损伤后再生，并使再生轴突长入脑内靶组织。但部分再生的视神经轴突没有沿着胚胎期的轨道生长，在视交叉部位没有交叉，而是投射到了同侧的脑靶位。错误投射的再生轴突与靶组织不能形成突触连接，影响其生存和功能恢复。神经轴突沿着正确的方向生长，是生长导向分子与神经轴突的生长锥相互作用的结果。在小鼠胚胎发育期间，视交叉中线处表达的轴突导向分子ephrinB2通过EphB1受体发挥化学排斥作用，使得部分视神经轴突在视交叉部位拐弯，投射到了同侧脑内靶组织。.本课题就是利用Bcl-2转基因小鼠视神经再生模型，控制ephrinB2/EphB1受体表达及分布，引导再生轴突穿过视交叉，到达对侧脑内靶组织，恢复受损视神经功能。

我们的前期研究通过高表达Bcl-2 和抑制胶质瘢痕的形成实现了小鼠视神经的再生，但意外的是，所有的Bcl-2 转基因小鼠再生的轴突绝大多数在视交叉部位没有交叉，而是长入了同侧脑内的靶组织，形成了错误投射。错误投射的再生轴突与靶组织不能形成突触连接，影响其生存和功能恢复。在小鼠胚胎发育期间，视交叉中线处表达的轴突导向分子ephrinB2 通过EphB1 受体发挥化学排斥作用，使得部分视神经轴突在视交叉部位转弯，投射到了同侧脑内靶组织。本课题拟利用Bcl-2 转基因小鼠视神经再生模型，控制ephrinB2/EphB1 受体表达及分布，引导再生轴突穿过视交叉，到达对侧脑内靶组织，恢复受损视神经功能。.在课题执行过程中，我们首先建立小鼠视神经钳夹损伤模型，发现出生3天及成年的野生型和转基因小鼠中，无论对照组还是损伤组视神经中均未见无EphB1、ephrinB2阳性细胞。RealTime PCR检测发现视神经处虽有EphB1、ephrinB2的表达，但表达量低，且损伤后表达逐渐下降。另外我们进行了Ephrin-A2/-A3对视网膜Müller细胞神经再生能力的抑制作用研究，并使用米诺环素对视神经损伤小鼠的视网膜神经节细胞进行神经保护的研究。发现Ephrin-A2/-A3是Müller细胞再生的抑制因素，敲除ephrin-A2/-A3基因，可以促进Müller细胞的增殖和分化，但尚不足以挽救视网膜变性小鼠的视功能。米诺环素可以在小鼠视神经损伤早期减轻视网膜的水肿，抑制视网膜神经节细胞的凋亡，促进视网膜神经节细胞的存活。其保护视网膜神经节细胞的机制包括抑制视网膜内的小胶质细胞的激活，减轻视网膜内的炎症反应，延迟视网膜神经节细胞自噬的激活，并且在损伤术后第4天上调核转录因子NF-κB1的表达。.我们对视神经再生中ephrinB2-EphB1受体的导向作用进行了初步探索，发现二者在出生后表达微弱，对于出生后的神经导向作用可能比较有限。神经轴突的生长导向不是由某种或某几种导向因子可以决定，而是由庞大的导向因子网络来协调和控制的，还需要进一步筛选、探索。另外我们发现去除了ephrin-A2/-A3这一视网膜干细胞的抑制因素后，视网膜干细胞的增殖能力明显增加，并且增殖的Müller细胞有能力迁移到外核层对损伤的视网膜进行修复，为使用视网膜内源性干细胞进行视网膜损伤自我修复提供了良好的基础。