神经退行性疾病是一类慢性、进行性神经系统疾病的总称。其发病率高、病期长、并且缺乏特异性治疗方法与措施。该类疾病给个人、家庭、社会带来了沉重的经济负担与社会负担的虽然这类疾病的病变部位及原因各不相同,但髓鞘产生不同程度破坏或发生脱髓鞘病变是它们的共同点。主要表现为伴随着少突胶质细胞(oligodendrocyte,OL)的减少以及脱髓鞘。虽然对于这类疾病有很多的研究,少突胶质细胞的损伤和再生修复的的具体机制依然不清楚。少突胶质细胞作为中枢神经系统唯一的髓鞘形成细胞。其前体细胞-少突胶质前体细胞(oligodendrocyte progenitor cell,OPC)具有良好的增殖能力,能在体内增殖、迁移,最后形成成熟的少突胶质细胞,为髓鞘形成发挥极其重要的作用。无论内源性诱导还是外源性移植,如何获取大量的OPC,或者促进OPC再生成为治疗脱髓鞘疾病的关键。我们前期发现星形胶质细胞(astrocytes,AST)与OPC在接触共培养的条件下促进其增殖,但具体调控增殖的机制尚不清楚。本实验探讨了ASTs影响OPCs增殖的具体机制。为治疗脱髓鞘疾病提供了新的实验依据与理论基础。本研究分为以下三个部分:第一部分:星形胶质细胞通过cx47促进opcs增殖本部分通过使用星形胶质细胞与opc不同的培养方式,利用细胞流式、edu检测细胞周期及增殖。采用二代测序分析了不同培养条件下所有的差异基因,筛选有效的差异基因cx47。构建有效的cx47sirna,wb、pcr检测cx47蛋白基因变化,细胞流式检测细胞周期、edu检测细胞增殖情况。主要结果如下:1.opcs与asts直接接触共培养后,光镜、流式、edu检测显示asts促进opcs增殖较单独培养组与上清培养组更明显,处于细胞周期s期细胞比例明显增加(p<0.05),新生细胞数目占总细胞数比例显著增加(p<0.001)。2.opcs与asts直接接触共培养中,cx47促进了opcs增殖。3.干扰cx47后,cx47蛋白与基因表达明显下降(p<0.001),细胞周期阻滞(p<0.01),增殖能力降低(p<0.001)。上述结果说明asts促进opcs的增殖可能通过直接接触的cx47。第二部分:星形胶质细胞通过cx47促进少突胶质前体细胞s1pr3表达诱导其增殖在证实接触共培养更能促进opcs增殖的前提下,我们进一步比较了共培养与单独培养条件下下游膜信号的变化,利用接触式共培养组差异表达基因go细胞组分分析,显示主要位于细胞外基质、胞外区、细胞膜。以g-proteincoupledreceptoractivity聚类分析显示,在s1prs家族中表达三个亚型,s1pr1、s1pr3、s1pr5,尤以s1pr3在接触共培养组较单独opcs培养组差异性最为显著。本部分在asts与opcs接触共培养与单独培养的条件下,进一步检测了cx47影响少突胶质前体细胞增殖的机制,流式、共聚焦检测cx47干扰后ca2+的表达,wb、pcr检测下游的s1pr3表达,流式检测细胞周期。edu检测细胞增殖情况。利用s1pr3的拮抗剂后,wb检测了s1pr3,edu检测细胞增殖情况。主要结果如下:1.cx47干扰后,流式检测ca2+浓度下降(p<0.05),与共聚焦结果一致(p<0.001)。2.下游受体信号的变化以s1prs家族在共培养与单独培养差异最为显著,尤以s1pr3最为明显。3.干扰cx47后s1pr3的蛋白表达下降(p<0.001)、基因表达下降(p<0.01)。4.拮抗s1pr3后,相比单独培养组,在共培养组opcs细胞周期g1期阻滞(p<0.05),edu检测新生细胞数占总细胞数比例下降(p<0.001)。以上结果表明opcs与asts接触共培养中,cx47触发ca2+内流,上调s1pr3的表达调控opcs的增殖。第三部分:asts通过上调少突胶质前体细胞s1pr3激活erk/p21通路诱导其增殖本部分在asts与opcs接触共培养与单独培养的条件下,主要探讨了Cx47调控S1PR3表达促进少突胶质前体细胞增殖的下游通路。S1PR3拮抗后,WB检测了ERK1/2、p-ERK1/2、p21的蛋白变化。PCR检测了Id4的变化。EdU检测细胞增殖。主要结果如下:1.S1PR3拮抗后,p-ERK1/2降低(p<0.001),p21表达增高(p<0.05),细胞增殖能力下降(p<0.001)。2.ERK1/2阻断后,Id4表达减少(p<0.05),细胞周期阻滞(p<0.05),细胞增殖能力下降(p<0.001)。3.S1PR3可以增加ERK1/2磷酸化,减少OPCs的G1期所占比例,促进OPCs进入S期,从而调控其增殖。以上结果表明星形胶质细胞通过上调少突胶质前体细胞S1PR3表达激活ERK1/2通路诱导其增殖。