神经调节蛋白在OPIDN动物敏感性差异中的作用比较研究

以往的研究显示，实验动物小鼠和鸡对有机磷化合物（OP）引起的迟发性神经毒性（OPIDN）敏感性不同，而在OPIDN发生过程中，我们虽然发现有神经髓鞘的降解和细胞骨架蛋白表达降低，但OP如何引起神经轴突脱髓鞘的机制却一直没有得到阐明。本项目以对OPIDN敏感动物成年鸡和对OPIDN不敏感动物小鼠作为动物模型，同时以鸡和小鼠来源的运动神经元和雪旺细胞共培养体系（髓鞘模型）进行体外实验，研究接触迟发性神经毒性OP后神经调节蛋白/ErbB受体酪氨酸激酶（NGR1/ErbB）信号的变化，以揭示NGR1/ErbB的活性状态和轴突脱髓鞘之间的相关性。在此基础上通过对OPIDN发生和无OPIDN发生时体内NGR1/ErbB信号通路的激活状态的研究，确定NGR1/ErbB信号通路在OPDIN发生中的作用，并比较鸡和小鼠上的异同，为揭示OPIDN发生机制及其在不同动物间毒性敏感性差异的机理提供理论基础。

本项目以OPIDN敏感动物成年鸡和OPIDN不敏感动物小鼠作为动物模型，研究接触迟发性神经毒性OP后神经调节蛋白/ErbB受体酪氨酸激酶（NGR1/ErbB）信号的变化，以揭示NGR1/ErbB的活性状态和轴突脱髓鞘之间的相关性。通过药理毒理学方法，先在整体动物上开展相关研究，用ErbB抑制剂拉帕替尼预先阻断ErbB2受体酪氨酸位点的磷酸化以阻断NRG/ErbB信号通路的激活，再用TOCP染毒并观察实验动物的毒性症状，结果发现，TOCP引起鸡坐骨神经NRG1/ErbB信号系统激活，但对脊髓NRG1/ErbB信号系统无明显影响；TOCP染毒没有引起小鼠出现神经毒性症状，也未见坐骨神经有明显的NRG1/ErbB信号的激活。说明OPIDN敏感性不同动物在TOCP染毒后NRG1/ErbB信号在神经系统变化的差异性。同时检测了神经组织NTE的活性，发现给予拉帕替尼可使OPIDN敏感动物坐骨神经中被TOCP抑制的NTE活性更快恢复。在测定了神经组织p-糖蛋白（P-gp）蛋白表达水平后发现：拉帕替尼可以抑制TOCP引起的P-gp表达升高，说明拉帕替尼并非通过增强转运蛋白对TOCP的外排来改善OPIDN。在此基础上，进一步通过髓鞘模型验证，有机磷神经毒性化学物可作用于髓鞘中雪旺氏细胞这一信号通路诱导毒性发生，进一步用体外培养的雪旺氏细胞系验证了这一调节通路，我们发现，sNF96.2细胞与RSC96细胞均能表达ErbB2/3以及NTE，在TOCP染毒条件下亦能表达NRG1，且sNF96.2细胞对TOCP毒性更加敏感，表现为细胞活性升高、细胞延展的阻断以及NRG1/ErbB信号系统激活等；而RSC96细胞则相对不敏感，表现为细胞活性变化不明显、部分细胞延展抑制以及NRG1/ErbB信号系统的微弱变化等。因此， OPIDN动物敏感性种属差异的原因可能在于不同动物神经组织雪旺细胞对于神经毒性OP的敏感性差异。.上述研究表明，TOCP诱导神经髓鞘雪旺细胞表达NRG1，后者作用于自身或周围雪旺细胞的ErbB受体激活NRG1/ErbB信号，介导TOCP对雪旺细胞NTE活性的抑制，引起细胞去分化，导致脱髓鞘病理损伤，最终出现OPIDN症状。此项研究不仅确定NGR1/ErbB信号通路在OPDIN发生中的作用，更为揭示OPIDN发生机制及其在不同动物间毒性敏感性差异的机理提供了重要的线索。