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肾母细胞瘤过度表达基因(Nephroblastoma Overexpression gene,NOV)是1991年发现的一种原癌基因,其所编码产物(NOV蛋白)是一种胰岛素样生长因子(Insulin-like Growth Factor,IGF)结合蛋白(IGF-binding proteins,IGFBPs),属于IGF家族的成员。NOV基因是神经系统发育的一个调控因子,近年来有资料表明NOV基因与动物CNS的损伤和修复之间存在一定的关系,提示其可能参与CNS损伤后的再生和修复过程。脊髓损伤(Spinal Cord Injury,SCI)后的再生问题一直是困扰神经科学工作者的大难题。科学工作者对此进行了许多研究,取得了一些成果。神经干细胞(Neural stem cells,NSCs)作为细胞移植材料用于治疗SCI损伤前景可观,将NSCs移植入SCI部位后,NSCs可以与宿主组织融合在一起,然后分化成神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞,使神经组织损伤区域得以修复,并能促进脊髓功能的恢复。基因治疗也是一种促进脊髓损伤再生的有希望的措施,基因修饰NSCs移植则是结合了两者的优点。为了确定NOV对NSCs增殖分化的影响以及NOV基因工程化NSCs对SCI再生和功能修复的影响,本文就此进行了系列研究。(1)含NOV基因的全长序列的真核表达载体的构建和表达;(2)观察NOV基因对NSCs的增殖分化的影响;(3)观察NOV基因对神经元和星形胶质细胞的间缝隙连接通透性的影响;(4)将NOV基因修饰NSCs移植到大鼠脊髓全横断模型的损伤部位,观察移植物能否促进脊髓功能的恢复,来阐明NOV基因修饰NSCs在SCI恢复中所起的作用。希望通过移植物(NOV基因修饰NSCs)恒定表达NOV,使移植区具有高浓度的**V,通过NSCs和NOV的人问作川,-。JW能为SCI再生修复提供更合适的微环境。主要结果如下: l、利用 RTPCR的产物,采用定向克lq的方法,成功地将 NOV CDNA全长序列克隆到 PCDNA3.l/MyC-HIS卜)/IcuZ真核表达质粒上,对克隆的CDNA片段进行核酸测序,证明获得的重组f完全闩’合设计要求。在此基础上,将重组质粒转染到 COS-7细胞和 NSCS中,用免7ic细胞化学技术和Western Blot方法检测到 NOV的表达。 2、收集培养NOV/COS、7细胞的条件培养液(NO-CM),发现NOV-CM能明显促进 NSCSsH1dR的摄入,且其作用存在一定的量效关系,提示NOVCM能刺激NSCS的增殖;在NSCS分化时,NOV.CM可以促进NSCS向神经元方向分化,分化出来的细胞中,神经元的比例增高。转染了NOV基因也可以促进NSCS向神经元方向分化。 3、NOVCM能明显促进培养星形胶质细胞的‘H-TdR摄入和 GFAP的表达,且作用存在一定的量效关系,提示NOV-CM能刺激星形胶质细胞的增殖和活化。NOVCM能明显减弱培养是形胶质细胞和神经元的缝隙连接的通讯能力,表现为细胞间的染料偶相和构成缝隙连接的连接蛋白43mRNA表达的下降。 4、将 NSCS和 NOV基因修饰 NSCS移植入大鼠脊髓全横断处,结果显示 NSCS和 NOV基因修饰NSCS能在宿主脊髓内存活和整合,并使脊髓形态学结构达到部分恢复,HRP逆行示踪显示脊髓横断上段出现标记神经元;行为学检测和电生理学检测显示大鼠脊髓运动功能和传导功能得到部分恢复,其中移植NOV基因修饰NSCS使大鼠的功能恢复更好一些。 5、脊髓全横断后,大鼠坐骨神经和胳肠肌萎缩,运动终板数目减少,移植NSCS和 NOV基因修饰NSCS入大鼠脊髓全横断后,使坐骨神经和跳肠肌的得到部分恢复,运动终板数目有所增加。 综上所述,我们成功的构建了含NOV基因全长序列的真核表达载体。进一步研究显示NOV可以促进NSCS向神经元方向分化;NOV促进星形胶质细胞的增殖与活化,抑制神经元和星形胶质细胞的缝隙连接的通透性: 6移植 NOV基因修饰 NSCS可以促进大鼠脊髓损伤后功能})15意的部分恢复,与移植单纯NSCS相比较,移植NOV基因修订他<I放人上略微巨著一些。结果提示*OV基因有可能具有促进脊髓损伤后山’L和功能重建的作用,为临床治疗脊髓损伤提供线索。