LncRNA-Malat1在休眠期卫星胶质细胞向神经元前体细胞转化过程中的作用机制

As everyone knows neuronal regeneration is difficult after injury, but if can realize the fate of other cells transform to neuron, that will become a great break through to the therapy of neuronal injury. Our previous research has confirmed that some dormant satellite glial cells (SGCs) can transform to neurons under a certain conditions. LncRNA chip analysis found that lncRNA-Malat1 take part in regulating proBDNF signaling pathways to promote SGCs transform to neurons, but the possible transformational mechanism has not yet been elucidated. We established the DRG-SGCs culture together with the morphological and molecular biology technologies of plasmid transfection, RNA interference, Immunofluorescence cytochemistry, qRT-PCR, Western Blot, TUNEL to detect the regulatory mechanism and relationship between proBDNF signal pathway of Malat1 in this process. Our research is a new way to reveal the neurogenesis in adult peripheral nervous system, and provides a new theoretical basis to further clarify the mechanisms of peripheral neurogenesis and neuropathic pain.

神经元损伤后难以再生，但如果能够实现其它细胞向神经元的转化，那无疑会给众多神经元损伤的患者带来福音。前期研究表明，背根节（DRG）中部分休眠期卫星胶质细胞（SGCs）可转化为神经元前体细胞，进而分化为神经元，而给予proBDNF抗血清可促进这种转化能力。LncRNA芯片分析发现lncRNA-Malat1可能通过参与调控proBDNF信号通路来调节SGCs向神经元转化，但其内在转化机制尚未阐明。本研究通过培养DRG-SGCs，采用质粒转染，RNA干扰，免疫荧光细胞化学，qRT-PCR，Western Blot，TUNEL等形态学和分子生物学方法, 研究在SGCs增殖分化过程中Malat1的作用及其与proBDNF信号通路的关系，分析可能的调控机制。希望进一步揭示外周神经系统神经发生的方式，为临床治疗神经病理性疼痛提供一种新的理论依据。

以往研究认为神经元损伤后难以再生，本研究揭示了一种外周神经发生的新模式。前期研究表明，背根神经节（DRG）中部分休眠期卫星胶质细胞（SGCs）可转化为神经元样细胞，给予proBDNF抗血清干预可促进这种转化能力。LncRNA测序和生信分析发现lncRNA-Malat1及相关因子可能参与调控SGCs向神经元转化过程，但其内在转化机制尚未阐明。本项目研究探讨SGCs向神经元样细胞转分化中lncRNA-Malat1及相关因子的表达变化，探索此转分化是否受lncRNA-Malat1调控网络的调控，及其与外周神经损伤修复之间的关系。本研究发现：1、抑制内源性proBDNF信号通路可诱导SGCs分化为神经元前体细胞，并进一步转化为成熟神经元。2、外周神经损伤后DRG中存在类似的神经发生现象，抑制内源性proBDNF信号可降低DRG中细胞凋亡的程度，而部分SGCs转分化为神经元样细胞。3、lncRNA测序发现抗proBDNF血清诱导SGCs分化为神经元前体细胞的过程中，差异表达lncRNA有288个，上调163个，下调125个，且3倍以上上调的28个lncRNA中包括lncRNA-Malat1。4、通过构建lncRNA-Malat1共表达网络发现一系列关键的lncRNA及相关转录因子参与调控转分化过程，并可能通过调控proBDNF信号通路来调节SGCs向神经元前体细胞的转化。5、LncRNA-Malat1在胶质细胞中高表达，其高表达可能与维持SGCs的表型有关，其低表达可能对胶质细胞从增殖表型转化为分化表型有重要作用。6、敲低/过表达lncRNA-Malat1可能通过调控proBNDF/P75NTR信号和BDNF/TrkB信号之间的平衡来影响SGCs表型向神经元表型的转分化。7、成功构建了坐骨神经损伤大鼠lncRNA-Malat1敲低和过表达模型，发现坐骨神经损伤导致DRG中神经元凋亡，proBDNF和p75NTR蛋白表达上调。过表达lncRNA-Malat1减少DRG中细胞凋亡程度，proBDNF表达下调，BDNF和TrkB上调，抑制lncRNA-Malat1加深凋亡程度。提示lncRNA-Malat1负调控内源性proBDNF信号，与坐骨神经损伤后神经元凋亡有关。