OMgp及其受體NgR在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中和損傷后表達(dá)及其意義的實驗研究.pdf

1、受多種因素的影響，中樞神經(jīng)系統(tǒng)(Centralnervoussystem,CNS)損傷后難于再生，如損傷后髓鞘抑制蛋白的再生抑制作用，神經(jīng)營養(yǎng)因子的缺乏，膠質(zhì)瘢痕的形成，以及隨之而來的抑制再生的主要蛋白聚糖的上調(diào)等。然而從損傷發(fā)生到膠質(zhì)瘢痕形成的這段時間內(nèi)，再生在很大程度上還是受髓鞘抑制蛋白的影響，有研究表明將小鼠在脊髓損傷前用髓鞘進(jìn)行免疫后有一定程度的再生。目前鑒定出的髓鞘抑制蛋白有三種，分別是髓鞘相關(guān)糖蛋白(myelin-assoc

2、iatedglycoprotein,MAG)、Nogo和最近才發(fā)現(xiàn)的少突膠質(zhì)細(xì)胞髓鞘糖蛋白(oligodendrocyte-myelinglycoprotein,OMgp)。這三種抑制蛋白都分布于髓鞘膜表面，與軸突毗鄰，處于介導(dǎo)軸突-膠質(zhì)細(xì)胞相互反應(yīng)的最佳位置。OMgp的抑制作用由于在三者中發(fā)現(xiàn)最晚，因而對它的研究相對較少。嚙齒類動物出生后CNS發(fā)育中OMgpmRNA以及蛋白的表達(dá)已有研究報道，但胚胎發(fā)育過程中OMgp的表達(dá)情況目前尚缺

3、乏研究，成年動物CNS中OMgp的表達(dá)情況可能與胚胎期有所不同，將對OMgp表達(dá)的研究從出生后往前延伸至胚胎期對于全面了解OMgp的功能將有很大的幫助。OMgp也表達(dá)于神經(jīng)元，其功能尚不得而知，對CNS損傷后OMgp在神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)變化的研究與比較將為深入探討其功能打下基礎(chǔ)，但目前還未見報道。另外，OMgp與Nogo、MAG雖然沒有明顯的序列相似性，但是都通過一個共同的受體——NgR來發(fā)揮其抑制作用，NgR由于在再生抑制信號傳導(dǎo)中

4、的樞紐作用而倍受關(guān)注。近年來人們發(fā)現(xiàn)這種髓鞘抑制蛋白的受體不僅在神經(jīng)元有表達(dá)，在少突膠質(zhì)細(xì)胞等非神經(jīng)元細(xì)胞類型也有表達(dá)，但少突膠質(zhì)細(xì)胞所表達(dá)的NgR是否與CNS的損傷及再生有聯(lián)系尚無實驗證據(jù)。 本文運(yùn)用RT-PCR、免疫組織化學(xué)等方法，從mRNA和蛋白兩個不同水平，將配體OMgp與受體NgR結(jié)合起來同時研究，并將大鼠從胚胎期經(jīng)成年期直至老年期的整個過程連貫起來全面觀察，研究比較OMgp及其受體NgR在CNS發(fā)育中的表達(dá)，旨在了解

5、OMgp、NgR與CNS發(fā)育的關(guān)系；同時通過建立大鼠脊髓全橫斷模型，研究了大鼠脊髓橫斷損傷后OMgp、NgR在神經(jīng)元和少突膠質(zhì)細(xì)胞的表達(dá)，探討CNS損傷后OMgp、NgR在神經(jīng)元和少突膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)變化的規(guī)律及意義。 主要結(jié)果： 1、大鼠海馬、腦干、脊髓等部位OMgpmRNA至少在胚胎末期(胚胎期第二十天，E20)時已經(jīng)開始表達(dá)，出生后表達(dá)量逐漸升高，到出生后第四十二天(P42)時達(dá)到最高峰，之后又逐漸下降，一年(1y)時

6、表達(dá)量已有明顯降低，而且至少在海馬和脊髓兩個區(qū)域，OMgpmRNA的表達(dá)從P42直至老年期(1y)仍然是呈下降趨勢。 2、E20時未能檢測到NgR蛋白的表達(dá)，但從P14到P70NgR的表達(dá)逐漸增強(qiáng)，說明在胚胎期并無NgR的表達(dá)。 3、發(fā)育早期(至少從E20到P14這段時間)脊髓白質(zhì)沒有NgR表達(dá)，而成年后脊髓白質(zhì)有NgR的表達(dá)，提示NgR可能還具有與軸突再生抑制無關(guān)的其它功能。 4、脊髓損傷后，損傷區(qū)域OMgpm

7、RNA的表達(dá)與正常對照組相比明顯升高，損傷后1d達(dá)到最高峰，隨后一直到7d逐漸下降，但仍然高于對照組，而損傷區(qū)以上或以下部位OMgpmRNA的表達(dá)則無變化。損傷后短時間內(nèi)OMgp表達(dá)迅速增強(qiáng)，更好地解釋了CNS損傷后難以再生。 5、免疫組織化學(xué)染色的結(jié)果表明，損傷后神經(jīng)元與少突膠質(zhì)細(xì)胞具有相似的OMgp表達(dá)變化，提示損傷后起軸突再生抑制作用的OMgp除了由少突膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)，可能還由神經(jīng)元表達(dá)，也可能OMgp還具有其它與再生抑制無

8、關(guān)的功能。 6、免疫組織化學(xué)染色結(jié)果同時表明，脊髓損傷后無論是神經(jīng)元還是少突膠質(zhì)細(xì)胞，NgR的表達(dá)在1-3d均明顯增強(qiáng)，7d時明顯減弱，證明CNS損傷后NgR的表達(dá)變化不僅出現(xiàn)在神經(jīng)元，在少突膠質(zhì)細(xì)胞也有類似的表達(dá)變化，提示少突膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的NgR與CNS的損傷及再生可能存在一定的聯(lián)系。 主要結(jié)論： 一方面，證實了OMgp和NgR的表達(dá)隨發(fā)育成熟而逐漸增強(qiáng)，成熟后OMgp的表達(dá)略有減弱，并且兩者在CNS損傷之后表

9、達(dá)均明顯上調(diào)，形成了CNS再生的不利環(huán)境，阻礙再生，從而補(bǔ)充和完善了已有的報道； 另一方面，我們還發(fā)現(xiàn)： 1、脊髓損傷后，NgR在少突膠質(zhì)細(xì)胞的表達(dá)先迅速增強(qiáng)隨后逐漸減弱，與神經(jīng)元NgR的表達(dá)變化相似，提示少突膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的NgR可能同樣參與了軸突再生的抑制過程； 2、脊髓損傷后，OMgp在神經(jīng)元的表達(dá)先迅速增強(qiáng)隨后逐漸減弱，與少突膠質(zhì)細(xì)胞OMgp的表達(dá)變化相似，可能損傷后對軸突再生起抑制作用的OMgp不僅來自少