抑制TGF-β1/ Smad2信号转导通路对中枢神经损伤后神经再生的促进机制

中枢神经损伤后不宜再生的因素除了在损伤周边产生胶质瘢痕外，在损伤中心还存在纤维性瘢痕。本实验利用In vitro(成纤维细胞,星形胶质细胞及小脑颗粒细胞的共培养体系)及In vivo(小鼠黑质纹状体损伤模型)模式探讨中枢神经损伤过程中TGF-β1/Smad2信号转导通路中各分子的变化规律，并检测各分子的增减与硫酸软骨素蛋白糖（Chondroitin sulfate proteoglycans,CSPGs）变化的相关性，从中找出导致纤维性瘢痕产生的主要因素。同时应用注射TGF-β1激酶抑制剂观察中枢神经损伤过程中纤维性瘢痕的消减，从而发现TGF-β1/Smad2信号转导通路中各分子的激活在中枢神经损伤过程中的关键作用，为临床上开发抑制TGF-β1/Smad2信号通路中各分子的药物提供理论基础，具有重要的临床应用价值。

中枢神经损伤后不易再生的因素包括在损伤周边产生胶质瘢痕和损伤中心产生的纤维性瘢痕。损伤后形成瘢痕的胶质细胞和成纤维细胞等在增殖活化的过程中会分泌炎性因子及细胞外基质而引起二次损伤，这些都是阻碍神经再生的重要因素。因此研究这些瘢痕形成的机制对解决神经再生的问题具有重要意义。.本课题应用在体的小鼠黑质纹状体损伤模型，观察了在损伤部位注入3种不同的硫酸软骨素酶后对神经再生的促进作用；观察了抑制MAPK/ERK信号和PDGF信号后神经再生及胶质细胞等瘢痕消除的情况；同时建立体外胶质细胞和成纤维细胞共培养模型模拟体内瘢痕形成，观察3种不同的硫酸软骨素酶对瘢痕形成的影响及对神经再生的促进作用。.实验结果发现在损伤部位注入硫酸软骨素酶ABC及硫酸软骨素酶B均可消除纤维性瘢痕的形成，同时在损伤周边的硫酸软骨素蛋白糖也相应减少，而注入硫酸软骨素酶AC不能消除纤维性瘢痕的形成，但注入三种酶均可促进神经再生。在体外实验的损伤模型中，我们也发现了类似的结果。抑制MAPK/ERK信号及PDGF信号通路的活化，可以迅速减少小胶质细胞的活化，而在后期也可减少星形胶质细胞的活化，从而减少损伤后引起的二次损伤，从而起到对神经元的保护作用。.以上结果说明：不同的硫酸软骨素蛋白糖分别参与了损伤后在中心部位形成的纤维性瘢痕和损伤周边形成的胶质瘢痕。硫酸皮肤素主要参与损伤中心纤维性瘢痕的形成，而损伤周边的硫酸软骨素是阻碍神经再生的主要因素。在损伤周边的胶质细胞活化过程中有MAPK/ERK信号及PDGF信号通路活化的参与。.通过上述实验结果，我们可以设想应用硫酸软骨素酶的注射及抑制MAPK/ERK及PDGF信号通路活化等多种手段来抑制损伤后瘢痕组织的形成以及炎性因子的释放，从而促进中枢神经损伤后的神经再生。以上结论为临床开发治疗中枢神经损伤包括脊髓损伤的药物提供科学的理论基础。