快肌与慢肌失神经支配后不同转归的机制研究

周围神经损伤后靶肌失神经支配而萎缩。研究发现快肌与慢肌失神经支配后的萎缩速度不一，神经再支配后的功能恢复程度不一，同时肌纤维类型也发生不同的转变。快、慢肌这种失神经支配后转归不一的原因迄今尚不明了。本研究拟采用大鼠坐骨神经离断模型，通过组织病理学、电生理学等技术系统分析失神经支配及神经再支配过程中快肌（胫前肌）与慢肌（比目鱼肌）在形态学、增殖动力学、肌肉收缩能力以及肌纤维类型转变等方面的变化；采用iTRAQ偶联2D LC-MS/MS定量蛋白质组学技术，从亚细胞蛋白质组水平分析快、慢肌在失神经支配及神经再支配过程中的差异表达蛋白，通过生物信息学技术对其进行功能分类、信号通路网络分析以及蛋白质之间的相互作用研究，寻找与快、慢肌失神经支配后不同转归相关的关键蛋白，探讨快、慢肌失神经支配后不同转归的蛋白调控机制，通过研究为失神经肌萎缩的防治，为提高神经损伤修复后靶肌功能重建的临床疗效提供科学依据。

本项目通过快肌与慢肌失神经支配及神经再支配过程中形态学和功能学观察，发现快慢肌存在不同的转归。主要表现在与快肌相比，失神经支配后慢肌的肌肉湿重比较小、肌纤维截面积比率较低、超微结构较不完整、运动终板破损更严重，肌肉收缩能力下降更明显；在神经再支配过程中慢肌的恢复程度与速度也不如快肌。蛋白质组学研究发现失神经支配后快慢肌的蛋白表达谱存在差异，差异表达的蛋白主要涉及蛋白泛素化降解、抗凋亡、突触转运以及肌肉收缩能力等方面，它们可能在失神经肌萎缩快慢肌不同归过程中发挥着重要作用。在此基础上通过pathway分析发现，与蛋白泛素化降解相关的蛋白—TRAF6与失神经肌萎缩密切相关。通过坐骨神经离断模型，采用分子生物学技术研究结果显示，TRAF6及其下游两个靶基因（肌肉特异性泛素连接酶：MuRF1和MAFbx）在失神经支配后快肌与慢肌中均呈表达逐渐上升趋势，但在慢肌中的上升趋势较快肌更为明显；抑制TRAF6的表达，可降低MuRF1和MAFbx的表达、减轻失神经支配后的肌萎缩。过表达miR-351，可有效抑制TRAF6及其下游靶基因（MuRF1和MAFBx）的表达，延缓失神经支配后的肌萎缩。本研究结果提示，TRAF6是失神经肌萎缩发生过程中的一种重要蛋白，靶向抑制TRAF6可降低泛素连接酶MAFbx和MuRF1的表达以延缓失神经肌萎缩的进程，深入探讨其在失神经肌萎缩过程中分子机制，将有助于阐明失神经肌萎缩的发生发展，为失神经肌萎缩的临床防治提供新的策略。