丝素组织工程神经修复神经缺损及功能重建的机制

周围神经缺损是一种临床常见病症，用组织工程神经作为神经移植的替代物修复周围神经缺损是当前神经科学领域的重大课题。本项目拟采用丝素神经移植物和皮肤干细胞分化的施万细胞体外构建组织工程化神经，桥接修复大鼠坐骨神经缺损，将现代组织工程技术与分子生物学的研究方法相结合，采用生物芯片与人工神经网络预测模型构建基因作用关系的动力模式，从体内、体外两个角度，组织、细胞、分子三个层面，探讨组织工程神经影响神经元再生能力的分子机制、再生微环境与神经再生的相关性、微管相关蛋白的表达及其磷酸化对神经再生的调控机制、神经再生过程中髓鞘形成的分子机制、构建组织工程神经的种子细胞的归宿等组织工程神经的重大基础理论问题，揭示组织工程神经修复神经缺损与功能重建的机制，为组织工程技术的临床应用提供理论指导。

周围神经缺损是一种临床常见病症，用组织工程神经作为神经移植的替代物修复周围神经缺损是当前神经科学领域的重大课题。本项目成功采用丝素神经移植物和皮肤干细胞分化的施万细胞在体外构建组织工程化神经，成功桥接修复大鼠坐骨神经缺损，效果优良，并揭示了种子细胞的归宿；成功构建了基于施万细胞/骨髓间充质细胞的细胞外基质修饰的组织工程神经移植物，用于桥接修复大鼠坐骨神经缺损，均得到了较好的修复效果。应邀在国际生物材料领域权威杂志Bioaterials，发表 Leading opinion paper，阐述当今国际组织工程神经研究的现状与展望。英国剑桥大学最新版教材将“组织工程神经构建原理”载入课本。为了揭示组织工程神经修复神经缺损与功能重建的分子机制，本研究将现代组织工程技术与分子生物学技术相结合，采用生物芯片与人工神经网络预测模型构建基因作用关系的动力模式，从体内、体外两个角度，组织、细胞、分子三个层面进行分析，构建了组织工程神经修复神经缺损时背根神经节神经元轴突再生相关的动态信号网络和分子调控模式，阐明了组织工程神经对神经元再生能力的影响及周围神经再生过程的分子调控理论模式（第一阶段（应激反应期）主要是刺激检测和信号转导，第二个阶段（预再生期）是细胞去分化和转录激活，第三阶段（再生期）主要是各类因子的分泌、细胞的增殖迁移和轴突再生）（Sci Rep, 2015. IF：5.228）；构建了与突起生长、髓鞘形成及血管再生生物学过程相关的蛋白互作网络，发现了影响周围神经损伤后再生过程中主要生物学过程的总体变化规律及核心调控因子，揭示了组织工程神经的微环境与神经再生的相关性、再生神经组织微管相关蛋白的表达及其磷酸化的调控机制、再生神经组织髓鞘形成的分子机制。应邀在“Prog Neurobiol”（IF:13.177）发表综述文章，系统综述了非编码RNA，特别是miRNA和lncRNA，参与获得性脑损伤、脊髓损伤和周围神经损伤再生的调节机制，并展望了非编码RNA在神经损伤修复诊断和治疗中的潜在应用前景。这些研究为组织工程研究增加科学内容，为组织工程技术临床应用提供理论指导。我们还对多疣壁虎进行了全基因组测序并注释了其基因集，揭示了壁虎强大的断尾再生能力、攀爬能力所涉及的相关基因及其演化特点。研究论文24日在线发表于国际权威学术杂志Nature Communications，并被作为当期