摘要
目的小头症最基本的临床表现是头颅周径生长滞后,颅骨形变诱导压应力可直接导致脑组织压缩及神经功能受损。本研究通过类脑器官模型探究压应力调控小头症神经损伤规律及分子机制。方法利用生物力学、神经科学及细胞组织工程手段构建了小头症可控的加载模型,通过设置不同加载梯度探究压应力与类脑器官生长、接触模量和硬度的关系,以及压应力的传导途径。选取最显著加载间距明确类脑器官不同脑区的压应力响应规律,评价小头症特征标志物表达与分布变化。借助转录组分析及基因编辑技术阐明压应力调控小头症神经损伤的分子机制。结果随着压应力逐渐增加,类脑生长明显受限,在加载间距为200μm时,类脑面积降低了35%,其中前脑区域降低了18.81%,且前额叶皮质减小,神经祖细胞整体水平表达降低,纺锤体呈现更多的倾斜及垂直方向,增殖能力下降,以及新生神经元表达水平降低。同时,压应力促进力学通道蛋白Piezo1基因上调,及细胞骨架Actin表达上升,并通过Wnt通路进行信息传导,引发前额叶皮质受损及紧密连接蛋白下调,最终导致类脑尺寸减小。结论本研究明确了压应力在小头症神经损伤中的作用及调控机制,为进一步理解小头症压应力损伤机制和治疗新策略开发提供科学依据。
出处
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期583-583,共1页
Journal of Medical Biomechanics
基金
贵州省卫生健康委科学技术基金项目,2024GZWJKJXM0217