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降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP)是由降钙素基因经组织特异选择性剪接产生的一种神经活性肽,属于一组神经递质和激素形成的超家族的成员,此家族还包括降钙素(calcitionin,CT),肾上腺髓质素(adrenomedullin,AM)和胰岛淀粉样多肽(amylin)及新发现的降钙素受体激活肽(calcitonin receptor-stimulating peptide,CRSP)。CGRP与CT、AM具有25%的序列同源性,与amylin具有50%的同源性,与CRSP具有60%的序列同源性。CGRP在体内广泛分布于中枢和外周神经系统及某些非神经组织中,依赖其组织特异性受体亚型产生多样的生理学作用。CGRP可由运动神经元合成并通过顺向轴浆转运至神经末梢,目前基本确定CGRP在运动神经的发育和再生中对神经肌接头的形成和功能维持具有重要的作用。CGRP受体存在于中枢的许多神经元、胶质细胞及外周的雪旺细胞,有研究认为CGRP可以激活体外培养胶质细胞并促进其蛋白合成,促进体外培养的多巴胺神经元和雪旺细胞的分化增殖,可以降低缺氧海马神经元的死亡率,而且在运动障碍小鼠的颈髓及运动和感觉神经核中发现CGRP的明显缺失。这些资料提示CGRP可能是一种促进神经元分化和存活的神经元源性生存因子。运动神经损伤后,CGRP对神经元存活和轴突再生是否具有促进作用目前仍不清楚。 本研究利用体外培养的雪旺细胞和成年大鼠面神经损伤模型,通过研究CGRP对雪旺细胞合成和分泌神经营养因子、CGRP对星形胶质细胞的活化、 第四军医大学协士学位论文CGRP对生长相关肽(growth associated peptide-43,GAP43)损伤表达的影响,旨在探讨CGRP在面神经损伤再生中作用机制,为运动神经损伤后的再生和修复提供理论依据。 本研究的主要发现如下: 1.设计合成了CGRP前体基因反义寡核苦酸,并利用大鼠甲状腺髓样癌细胞系CA-77和大鼠面神经核团在体注射技术证实了这种反义寡核昔酸对CGRP合成和分泌的抑制作用,建立了CGny功能研究的新方法。 2.采用半定量RTPCR、间接ELISA、免疫组织化学及彩色图像分析方法发现CGRP可以通过激活CGny受体1亚型促进体外培养的雪旺细胞合成和分泌GDNF。 3.利用组织化学、免疫组织化学和透射电镜观察了成年大鼠外周面神经压榨、切断缝合和撕脱三种损伤模型导致的形态学改变,建立了适用于运动神经再生研究的成年大鼠面神经损伤模型。 4.运用成年大鼠面神经撕脱模型和外源性CGRP和CGny前体基因反义寡核昔酸的面神经核团注射技术,发现CGny对运动神经元的存活具有促进作用。 5.运用成年大鼠外周面神经切断缝合模型,观察外源性 CGny和 CGRP前体基因反义寡核昔酸对面神经核中的GAP-43、星形胶质细胞和外周神经纤维胶质细胞源性神经营养因子(glia cell line-derived neurotrophlc factofsGDNF)表达变化的影响,发现CGny促进轴突损伤后运动神经元存活和轴突再生的作用机制可能是介导神经元-胶质细胞间反应。 6.本研究结果提示,运动神经轴突损伤后,运动神经元合成分泌的CGRP对神经元自身具有直接的神经营养作用,CGRP还可以作为损伤神经元分泌的“损伤信号”激活中枢和外周胶质细胞,从而为运动神经元的存活和轴突再生创造有利的微环境。