中枢和外周神经损伤后再生早期神经元胞体基因表达的差异

目的:基因芯片技术在进行功能基因组的研究方面具有高通量、大规模、相关性分析等其他方法所不可比拟的优势.我们应用CLONTECH公司的AtlasTM 1.2大鼠cDNA microarray试剂盒及Image 3.0软件分析了大鼠脊髓和坐骨神经损伤后神经元分布区组织的基因表达谱,发现有多种结构和功能基因表达存在差异.我们将筛选出的部分基因用RT-PCR的方法在动物模型中进行了验证.方法:雄性Wistar大鼠,体重200±20克,随机分为坐骨神经夹伤和脊髓半横断损伤两组.伤后7d取相应的神经元胞体分布区神经组织,提取总RNA;根据脊髓损伤和坐骨神经夹伤后神经元胞体区神经组织cDNA microarray分析筛选的结果,选择的基因有即刻早期基因(Fos,Jun-B)、与信号转导有关的分子(14-3-3PGS,GPR12,FRAG1)、与细胞增殖有关的分子(PC-NA)、参与细胞凋亡调节的分子(Bcl-2,Bcl-X)、与神经细胞可塑性有关的分子(NCAM)以及胶质细胞来源的分子(MBP).用RT-PCR的相对定量的方法检测不同损伤模型中胞体区神经组织基因表达的水平,并进行分析对比.结果:(1)筛选出的基因在坐骨神经损伤后表达呈增加趋势的多与促进生长有关,包括GAP43,PCNA,NCAM,Bcl-2等;(2)脊髓损伤后其相应的皮层感觉运动区神经组织基因表达变化的种类与坐骨神经损伤后脊髓相应节段有所不同:即早基因Jun-B、与细胞内信号转导有关的分子14-3-3PGS、GPR12及FRAG1基因表达上调;(3)胶质细胞源性的分子BMP(myelin basic protein)在中枢和外周神经损伤后表达均呈上升趋势,提示轴突损伤后受损神经元胞体周围的胶质细胞也受到影响.结论:脊髓和坐骨神经损伤后相应胞体分布区神经组织基因表达确实存在差异,进一步动态观察这些基因在整体和离体损伤模型中表达的变化规律、进行多基因相关性的分析以及进行功能研究将有可能使我们更加明确这些基因变化在神经再生调控中的作用.