磷酸酶PTEN信号通路调控缺氧缺血神经元生长及分化的机制

神经元是神经网络信息处理的基本结构和功能单位。神经元轴突与树突的发育、分化是整个神经网络建立的基础。脑缺氧缺血损伤后，神经元轴突与树突出现水肿、退变、甚至坏死，导致神经网络结构及功能的损害，是引起新生儿缺氧缺血性脑病病理改变及神经系统后遗症的重要原因。近年研究发现，神经元磷酸酶PTEN敲除后，小鼠神经元轴突、树突、突触形成增加。因此，我们认为，PTEN 在调控轴突、树突和突触的发育及分化中起重要作用，抑制PTEN可能有利于缺氧缺血后神经元轴突、树突及突触的重塑和修复。但是，脑缺氧缺血尤其是发育期脑缺氧缺血损伤后，磷酸酶PTEN相关信号分子的调节及其对神经元生长、分化的影响，目前尚不完全清楚。本项目拟通过探索PTEN介导的信号途径，在体内、体外不同程度缺氧缺血后，对神经元生长和分化调控的分子机制，寻求缺氧缺血神经元损伤修复的新靶点，为临床治疗新生儿缺氧缺血性脑病提供理论依据。

建立了新生大鼠缺氧缺血模型、海马脑片及体外培养神经元氧糖剥夺（OGD）模型，阐明了不同程度缺氧缺血情况下，神经元PTEN、Akt、GSK-3β、CRMP-2的表达、分布及其与病理损害、神经元凋亡的关系。利用磷酸酶PTEN反义寡核苷酸、化学抑制剂bpv、PTEN siRNA及腺病毒载体基因转染高表达PTEN等方法，分别在体内、外阻断或高表达PTEN，观察其对下游通路的影响，明确了PTEN对其效应分子糖原合成酶激酶GSK-3β等表达的调节及其与轴突、树突生长分化的关系。进一步利用GSK-3β反义寡核苷酸和siRNA分别在体内、体外阻断GSK-3β表达，揭示了GSK-3β对轴突和树突的生长、分化及突触功能的影响。通过以上研究，深入阐明了PTEN及其下游信号分子对神经元轴突、树突功能的调控，及其与神经元凋亡的关系，为逆转脑缺氧缺血损伤提供了新靶点，为临床治疗新生儿缺氧缺血性脑病提供了新思路。发表中英文论文52篇（其中SCI论文18篇）。获得教育部科技进步二等奖1项 (端粒酶逆转录酶生物学行为的基础和临床应用，证书号2008-246)及四川省医学科技奖一等奖1项（细胞永生化的基础研究和临床应用），获得国家发明专利授权1项（证书号ZL201010221558.4），培养研究生5名。