目的周围神经损伤后远侧端会发生Wallerian溃变(Wallerian Degeneration,WD),Wallerian溃变过程中大量基因和蛋白的表达变化为神经的修复与再生创造了有利条件,其分子机制有待进一步深入研究。我们采用最新的蛋白抗体芯片技术并通过系统的生物信息学方法,分析大鼠坐骨神经横断后蛋白在不同时间点的差异表达变化,Wallerian溃变过程中的蛋白表达趋势和功能分类、信号通路和核心调控网络、因子启动及下游效应,探讨大鼠坐骨神经损伤后Wallerian溃变促进神经损伤修复与再生的分子机理,并通过实时定量PCR和Western Blot技术进行了验证。该研究将有助于更好地了解Wallerian溃变过程中蛋白表达变化的信息,并丰富和发展经典的Wallerian溃变理论。方法1.构建大鼠损伤坐骨神经模型;2.总蛋白提取及生物素标记抗体芯片分析;3.生物信息学分析;4.实时荧光定量(Real-time PCR)验证分析;5.蛋白免疫印迹(Western Blot)分析;6.统计学分析。结果:1.通过生物信息学方法,大鼠坐骨神经损伤后Wallerian溃变过程中有大量差异蛋白的表达,基因功能分析表明一部分蛋白涉及细胞增殖和免疫系统进程的调控,主要是细胞因子、细胞因子-受体相互作用,KEGG分析发现主要跟MAPK信号转导通路、细胞凋亡、Toll样受体信号转导通路、细胞粘附分子(CAMs)、JAK-STAT信号转导通路有关,其中TGF-β1,TLR4,FASL,PRKAA1,CD80,ADIPOQ等可能是Wallerian溃变过程中关键的调控因子。2.Real-time PCR验证部分差异基因(CTNNB1,ICAM1,TGFB1,MMP8,FASL)的表达,与蛋白芯片结果基本一致。Western Blot验证部分差异基因相关蛋白(CTNNB1,ICAM1,TGFB1,MMP8,FASL)的表达,与蛋白芯片结果基本一致。结论1.大鼠坐骨神经损伤后Wallerian溃变过程中有大量差异蛋白的表达,其中TGF-β1,TLR4,FASL,PRKAA1,CD80,ADIPOQ起着核心调控因子的作用。MAPK信号转导通路、细胞凋亡、Toll样受体信号转导通路、细胞粘附分子(CAMs)、JAK-STAT信号转导通路均参与到Wallerian溃变过程中神经修复与再生的过程。2.Real-time PCR以及Western Blot分别从m RNA和蛋白表达水平对芯片结果进行验证,结果显示与芯片分析基本一致。目的运用分子生物学技术与生物信息学分析方法,研究大鼠坐骨神经损伤后Wallerian溃变激活神经损伤修复与再生的分子机理。我们在蛋白抗体芯片的研究中发现,转化生长因子beta1(TGF-β1)是Wallerian溃变过程中重要调控因子之一,本研究旨在探讨神经损伤后Wallerian溃变过程中TGF-β1调控神经修复与再生的分子机制,为神经损伤修复与功能重建等提供理论基础。方法1.构建大鼠坐骨神经横断模型;2.IHC、ICC分析TGF-β1表达定位;3.体外构建TGF-β1过表达质粒;4.体外细胞TGF-β1干扰和过表达;5.实时荧光定量PCR(Real-time PCR)分析;6.免疫印迹(Western Blot)分析;7.Annexin V凋亡、Ed U增殖和Transwell迁移分析;8.统计学分析,所有数据都表示为平均值±标准差(?±SD),并进行方差分析,p<0.05认为具有统计学意义。结果1.IHC和ICC结果显示TGF-β1和S100B共定位;2.TGF-β1干扰后SCs的增殖和凋亡减少;3.TGF-β1过表达后SCs的增殖和凋亡增加;4.TGF-β1干扰和过表达后,相关基因的表达发生变化;5.TGF-β1干扰和过表达后smad通路关键蛋白:TGFβRⅡ、smad2、p-smad2、smad4发生相应变化;6.TGF-β1干扰和过表达后相关通路蛋白变化:p-c-jun/c-jun、p-ERK/ERK水平没有差异,p-AKT/AKT通路具有显著性变化。结论1.TGF-β1可以促进体外培养的SCs发生增殖和凋亡,而对SCs的迁移没有明显作用。2.SCs内的TGF-β1基因干扰和过表达后,smad通路发生相应的变化,提示TGF-β1可能通过smad通路发挥调节SCs的活动。3.TGF-β1基因干扰和过表达后,AKT通路随着TGF-β1的变化而发生相应变化,提示TGF-β1可能与AKT通路相互作用。