脊髓损伤组织匀浆通过甲酰基肽受体2促进神经元突起的生长

背景:前期研究观察到神经干细胞新分化的神经元表达甲酰基肽受体2,并证实甲酰基肽受体2能促进神经干/祖细胞迁移,诱导向神经元分化。脊髓损伤组织中存在甲酰基肽受体2配体,然而不同的配体与甲酰基肽受体2结合可能导致不同、甚至相反的生物学效应。目的:探讨脊髓损伤产生的配体与甲酰基肽受体2作用后对神经元突起生长的影响。方法:采用酶消化法提取胎鼠大脑皮质神经元;制备SD大鼠脊髓损伤模型,提取损伤脊髓组织匀浆。①实验分组1:观察甲酰基肽受体2激活对神经元突起的影响,分组如下:对照组、甲酰基肽受体2阻断剂组(即添加WRW4)、脊髓匀浆组、脊髓匀浆+WRW4组;②实验分组2:观察甲酰基肽受体2激活后AKT和ERK信号通路阻断对神经元突起的影响,分组如下:对照组、AKT和ERK信号通路阻断剂组(即添加Ly294002+PD98059)、脊髓匀浆组、脊髓匀浆+Ly294002+PD98059组。神经元细胞贴壁24 h后,按上述分组处理7 d,免疫荧光染色共聚焦显微镜观察脊髓匀浆激活甲酰基肽受体2对神经元突起的影响;按上述分组处理30 min,Western blotting检测磷酸化蛋白水平;按上述分组处理24 h,Western blotting检测F-actin水平,观察在甲酰基肽受体2特异性阻断剂WRW4存在的情况下,对MAPK和PI3K/Akt通路中关键蛋白磷酸化的影响。结果与结论:①脊髓损伤组织匀浆液能够使神经元突起长度、初级分枝数、分枝节点数显著增加,这种增加效应大部分被甲酰基肽受体2受体特异性阻断剂WRW4阻断;②脊髓损伤组织匀浆液能够使神经元中ERK1/2和Akt的磷酸化增加,这种效应能够被WRW4阻断;③Akt信号通路阻断剂Ly294002和Erk信号通路阻断剂PD98059能够阻断脊髓匀浆的促进作用;④脊髓损伤组织匀浆能够使F-actin表达量明显增加,这种效应能够被甲酰基肽受体2特异性阻断剂WRW4所阻断;⑤这些实验结果说明,脊髓匀浆液能够通过激活甲酰基肽受体2促进神经元突起生长,这种作用机制可能与ERK1/2和Akt的磷酸化增加相关。