Wld^s基因轴突保护作用机制的研究进展

Wlds(Wallerian degeneration-slow)基因是位于小鼠4号染色体远端85 kb单元的串联三重嵌合基因。Wlds基因编码的融合蛋白由N端70个氨基酸的泛素因子E4-Ube4b(同源酵母Ufd)的片段和C段NAD+合成酶尼克酰胺转移酶1(Nmnat1)以及中间18个氨基酸的联结组成。研究显示Wlds基因能延缓神经轴突的损伤,对视神经炎等神经退行性疾病具有保护作用,然而其机制尚不清楚。本文对Wlds基因轴突保护作用的可能机制:烟酰胺单核苷酸腺苷酰转移酶1(Nmnat1)相关的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)的生物合成、泛素化依赖的蛋白酶体系统、受损轴突中炎症细胞的浸润、相应调节蛋白酶的表达及活性、Wlds保护作用的时间点等几个方面进行概括和总结。

硫氧还蛋白TXN对视神经轴突损伤的保护作用

目的研究硫氧还蛋白(thioredoxin,TXN)在视神经轴突保护中的作用,为视神经损伤提供有效的治疗方案。方法制作大鼠视神经夹伤模型,以正常大鼠作为正常对照组。按夹伤后处死时间不同,选取伤后1周、2周、4周三个时间点,提取实验组和正常对照组中大鼠视网膜的mRNA和蛋白,通过RT-PCR和Western blot实验方法检测TXN表达情况;用曲古抑菌素A(TSA)刺激RGC-5细胞,观察在TSA刺激后,RGC-5细胞的轴突形成情况,并检测TXN表达量的变化。构建TXN的真核表达质粒,转染进RGC-5细胞,在TNF-α刺激条件下,观察RGC-5细胞的轴突形成情况以及轴突长度的改变。结果与正常大鼠比较,视神经夹伤模型大鼠中TXN的mRNA以及蛋白水平明显下降。在伤后1周,TXN mRNA表达量仅下降了32%,而在伤后2周、4周则分别下降了55%以及70%,说明TXN表达水平的降低是随着夹伤后时间的延长而增加的。用TSA诱导RGC-5细胞24 h,观察到RGC-5细胞形态发生明显改变,约65%的细胞分化产生轴突,而对照组(DMSO处理)中细胞没有形成轴突,同时Western blot结果显示,相对于DMSO处理,TSA刺激后TXN的表达明显升高。在TNF-α刺激下,RGC-5细胞的轴突形成比率从(65±5)%减少至(30±4)%,轴突长度从(100±6)μm下降至(74±6)μm。而在过表达TXN情况下,TNF-α刺激RGC-5细胞,轴突形成比率为(52±7)%,轴突的长度为(92±8)μm,较未刺激细胞仅有较少的降低。结论在轴突发生损伤后,TXN的表达量显著下降。而在轴突形成过程中,TXN的表达量明显上升并且过表达TXN能很好地减轻外界刺激诱导的轴突损伤。TXN可能参与了轴突形成并且能有效地防止轴突的损伤。