生长相关蛋白43与脊髓损伤

生长相关蛋白43(growth-associated protein 43,GAP-43)是一种胞膜磷酸蛋白质,它广泛存在于神经组织中,尤其是在生长、分化和再生的轴突末端以及突触前膜,被认为是神经元发育和再生的一个内在决定因子.GAP-43对于神经系统发育过程中的轴突生长和突触形成具有重要作用,周围神经损伤后.其含量可增加20～100倍[1-2].增强损伤脊髓组织中GAP-43的表达水平,能促进损伤脊髓神经元的再生和修复,对脊髓损伤起保护作用,近年对其研究日渐深入.     

GAP-43的研究进展及其与周围神经再生的关系

<正>生长相关蛋白43(growth associated protein43,GAP-43)是一种胞膜磷酸蛋白,与神经发育、突触形成和可塑性,特别是与神经再生密切相关。周围神经损伤后,其含量可增加20～100倍[1-2]。因其是神经元生长发育的标志性蛋白质,并在神经损伤后修复及再生过程中作用关键,对其研究日渐增加,     

星形胶质细胞对PC12细胞的分化及突触素和生长相关蛋白43表达的影响

目的：体外观察星形胶质细胞对PC12细胞向神经元分化的作用，以及对PC12细胞突触素和生长相关蛋白43（GAP-43）表达的影响，探讨星形胶质细胞促进非神经元细胞形成神经突触的可能性。方法：采用PC12细胞与新生大鼠皮层组织来源的星形胶质细胞共同孵育，分为共育组和对照组，应用免疫荧光技术检测星形胶质细胞对PC12细胞分化、神经元特异性烯醇化酶（NSE）、突触素和GAP-43表达的影响。结果：共育组培养4d，大部分PC12细胞已具备神经元形态，PC12有突细胞／总细胞数目比率、突起长度和突触数目明显高于对照组（P〈0．01）；NSE、突触素和GAP-43免疫荧光染色强阳性的PC12细胞明显增多，与对照组比较具有统计学意义（P〈0．01）。结论：提示星形胶质细胞有助于促进非神经元细胞形成神经突触。     

大鼠体神经-内脏神经吻合后脊髓前角运动神经元GAP-43及TAU的表达变化及生物学意义

目的研究大鼠体神经-内脏神经吻合以及体神经一体神经吻合术后生长相关蛋白（GAP-43）与微管相关蛋白（TAU）在脊髓前角运动神经元中的表达变化规律与差异．进一步探讨影响异类神经元再生的相关因子。方法建立大鼠人工体神经-内脏神经吻合动物模型（模型组）和体神经-体神经吻合动物模型（模型对照组），用逆转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）分别观察正常组和模型对照组、模型组术后3、7、14、28、60和90d时脊髓腰4（L4）运动神经元的GAP-43与TAU的mRNA表达水平变化。结果模型组和模型对照组大鼠L4运动神经元中GAP-43和TAumRNA表达水平术后第3天时开始均较正常动物增高。7d时模型组GAP-43mRNA达高峰，持续高表达状态至28d后逐渐降低，至90d降至正常水平，而模型对照组在14d时达高峰，持续高表达，90d降至正常水平。TAU在正常动物L4运动神经元中表达较少，在模型组14d时表达达高峰，模型对照组在28d达高峰，90d时降至正常水平。结论大鼠人工体神经-内脏神经反射弧建立后脊髓L4前角运动神经元GAP-43及TAU持续高表达状态，提示异类神经元再生和突触重建过程的进行，其表达变化过程与异类神经元成功再生的过程极为吻合。而大鼠人工体神经-内脏神经及体神经一体神经吻合后GAP-43和TAu表达趋势上的差异可能与神经再生过程中的微环境差异和支配靶器官的改变有关。     

中枢神经损伤后GAP-43蛋白对神经再生及轴突导向作用及其机制的研究进展

神经环路的重建是中枢神经损伤修复的关键,这一过程主要涉及2个关键因素：轴突再生的能力及再生轴突的靶向延伸,所以围绕以上两方面具体作用机制的研究大量开展。近年来,一种主要参与轴突生长以及突触重构的关键蛋白--生长相关蛋白43（GAP-43）成为了研究中枢神经损伤修复机制的热点。本文作者就GAP-43蛋白在神经损伤修复领域内的作用进行简要综述。
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轴突蛋白与神经精神性疾病

轴突蛋白特异性表达于哺乳动物神经元的突触前膜,其与突触后膜上的配体结合形成复合物,参与机体兴奋性和抑制性突触的分化及突触间信息传递,在神经系统的活动中有重要作用。因此,NRXN基因及neurexin蛋白异常会导致突触发育和功能障碍,引起神经元功能失调,该异常被发现与阿尔茨海默病、孤独症等神经精神疾病有关,会增加相关疾病的发病风险。因此,深入研究neurexin与疾病的关系,探索特异性的基因药物有望为相关疾病的治疗带来新的希望。     

大鼠脊髓损伤后坐骨神经电生理学以及损伤脊髓GAP-43蛋白表达的变化

目的：研究大鼠脊髓损伤后不同时间点坐骨神经兴奋阈值、动作电位（AP）幅度和传导速度，以及损伤脊髓GAP-43蛋白表达的改变。方法：采用改良的Allen′s重物坠落致大鼠脊髓损伤实验模型、电生理学和免疫组织化学染色。结果：大鼠SCI后1、3、7d时，坐骨神经兴奋阈值升高，AP幅度和传导速度降低，呈时间依赖性改变；SCI后14d，AP产生阈值、幅度和传导速度较SCI第7d有所恢复。正常大鼠脊髓灰质神经元的胞浆和轴突中有少量GAP-43蛋白表达；SCI后第1、3、5、7d时损伤脊髓周围区灰质GAP-43蛋白表达逐渐增强；在SCI后第14d其阳性表达开始减弱。结论：大鼠SCI后能够导致坐骨神经电生理学兴奋性和传导性的降低，以及神经结构重构蛋白GAP-43表达增加。     

右美托咪定对妊娠期七氟烷吸入麻醉诱发仔鼠海马神经元发育损伤的影响

目的:探讨右美托咪定对妊娠期七氟烷吸入麻醉诱发仔鼠海马神经元发育损伤的影响及其相关机制。方法:将18只妊娠期雌性Sprague-Dawley(SD)大鼠随机分为3个实验组,正常对照组(腹腔内注射0.9%氯化钠溶液100μL)、单纯七氟烷吸入麻醉组(吸入1 MAC的七氟烷6 h并腹腔内注射0.9%氯化钠溶液100μL)、右美托咪定复合七氟烷吸入麻醉组(吸入1 MAC的七氟烷6 h并腹腔内注射右美托咪定100μL)。于出生当天各实验组按窝别随机取仔鼠,左心室穿刺取动脉血做血气分析;Western Blot检测海马神经元活化型半胱天冬酶3(cleaved-caspase-3)蛋白表达;Real-time RT-PCR检测大鼠海马神经生长相关蛋白43(GAP-43)和神经型一氧化氮合酶(nNOS)mRNA表达;Western Blot和免疫组织化学法检测GAP-43和nNOS蛋白表达。结果:与正常对照组相比,单纯七氟烷吸入麻醉组仔鼠海马神经元内cleaved-caspase-3蛋白表达显著增多。右美托咪定复合七氟烷吸入麻醉后,仔鼠海马神经元内cleaved-caspase-3蛋白表达量明显低于单纯七氟烷吸入麻醉组。与单纯七氟烷吸入麻醉组相比,右美托咪定复合七氟烷吸入麻醉后能够明显上调GAP-43和nNOS mRNA和蛋白表达。结论:右美托咪定对妊娠期七氟烷吸入麻醉诱发的仔鼠海马神经元发育损伤发挥一定的保护作用,其机制可能与上调GAP-43和nNOS mRNA和蛋白表达相关。     

GAP-43高表达转基因小鼠的建立

目的构建GAP-43(growth associated protein-43)高表达转基因小鼠,为进一步研究GAP-43对神经发生及损伤修复的作用机制提供基础。方法构建pCEP4-PDGF-GAP-43转基因构件,通过原核显微注射方法将线性化、纯化后的外源质粒pCEP4-PDGF-GAP-43注射入C57小鼠受精卵中,胚胎移植至同期发情的假孕受体母鼠输卵管内,获得子代小鼠。用PCR方法检测子代鼠尾基因组DNA,通过Western blotting法检测GAP-43基因表达,并通过免疫荧光的方法对GAP-43表达位置进行定位。结果经PCR方法检测得到转基因阳性鼠,Western blotting结果显示GAP-43蛋白的表达量高于同胞对照组的小鼠且差异有统计学意义,免疫荧光染色结果显示GAP-43阳性反应物弥散分布于大脑皮质和海马中,且特异性存在于神经元中。结论外源基因GAP-43在小鼠基因组中得到整合并稳定遗传,为神经损伤修复及神经发育的相关研究提供了有价值的动物模型。     

经方侯氏黑散对脑缺血损伤大鼠神经可塑性相关蛋白的影响

目的观察经方侯氏黑散对大脑中动脉闭塞大鼠模型缺血脑组织神经生长相关蛋白43(growth-associated protein-43,GAP-43)、微管相关蛋白2(microtubule-associated protein-2,MAP-2)、突触体素(synatophysin,SYN)表达的影响,探讨其促进脑缺血后大鼠神经功能康复的机制。方法用线栓法阻断大脑中动脉,建立大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型,用免疫组化与图像分析相结合的方法观察缺血脑组织的轴突、树突、胞体以及突触损伤及修复情况。结果模型组大鼠MAP-2免疫阳性树突稀疏,SYN免疫反应物明显减低,仅能看到散在点状物,与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)。侯氏黑散组大鼠海马CA1区、CA3区GAP-43表达面积和表达强度均明显高于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。侯氏黑散组大鼠MAP-2和SYN积分光密度值均明显高于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论经方侯氏黑散能够上调GAP-43、MAP-2以及SYN的表达,可有效诱导脑损伤修复过程中神经元结构蛋白的合成,促进神经再生和神经功能的康复。