神经导向因子Semaphorin3A在椎间盘退变及其调控Mohawk+纤维环细胞作用的机制研究

Low back pain derived from intervertebral disc degeneration is one of the most three disabled diseases in China, which is still no efficient treatment. Whether the maintenance of the aneural status within the intervertebral disc (IVD) could become the potential therapeutic to IVD remains elusive. The work from our group has identified the components of IVD progenitor cells, proteoglycans, support the progenitor cells in the aneural microenvironment. Importantly, the components have been potentially involved in the Sema3A inhibition of nerve ingrowth to IVD. It is regarded that the AF degeneration/tear undergoes before the NP degeneration, however it is unknown about the mechanism of Sema3A. As such, the investigation of the role of AF in the inhibition of nerve and the endogenous maintenance would facilitate the understanding of IVD degeneration and regeneration modulation. The project will target the expression of Sema3A in the outer AF and use the gene engineering mice (Sema3A/Mohawk) to elucidate the mechanism of Sema3A in IVD degeneration. This will offer new significance to the IVD research and clinical treatment.

椎间盘退变引起的下腰痛已成为国人三大主要伤残疾病之一，但尚无有效防治手段。维持正常椎间盘组织稳态，尤其是无神经环境，能否作为防治椎间盘退变的办法，尚无肯定。我们前期发现椎间盘前体细胞的微环境成分－蛋白多糖（proteoglycans），能支持前体细胞在无神经条件下发挥功能。重要的是，正常间盘无神经环境是受神经导向因子Sema3A高表达而维持，但其在退变中下调，间盘中Sema3A表达具体机制不清？因此，揭示间盘维持无神经的内稳态作用，将对认识和防治间盘退变提供新思路和新方法。本研究在前期基础上，以外侧AF细胞表达神经导向因子Sema3A为新靶点，利用Sema3A/Mohawk条件性敲除小鼠模型，研究其对椎间盘退变中AF细胞和AF组织的作用机制及干预潜能，若成功，将对基础研究和临床产生意义。

由椎间盘退变引起的腰背痛已成为中国人口的三大主要伤残疾病，但尚无特异防治办法。维持正常椎间盘组织稳态，尤其是无神经环境，能否作为防治椎间盘退变的办法，尚无肯定。项目研究了脊柱退变过程中，神经导向因子Sema3A抑制脊柱神经生长的潜能，验证了脊柱间盘维持无神经的内稳态作用，揭示了以脊柱细胞表达神经导向因子Semaphorin3A为新靶点，对脊柱退变过程中病程和细胞改变的机制和干预潜质。在实验结构中，我们发现了一个新的基因Tent5a对疾病进程和细胞命运的对话作用，Tent5a在微观上不仅伴随细胞的衰老和维持细胞表型关键蛋白myogenin，在病人疾病本身上与时空伴随关联表达，这对我们后续研究具有意义。因此，本项目总体执行良好，4年时间内以第一或通讯作者身份发表重要文章8 篇，获得省部级奖励2项。这些成果有部分是延续了标书中的设计和假想，还有部分是在实验中的从新摸索和学校，尤其是紧密结合临床疾病治疗的需求，比如Tent5a的确在病人身上得到了验证，且与疾病进程密切相关，所以该工作具有一定的临床参考意义和支持后续研究的作用