NT-3/trkc信号通路在兔保留胫骨残端重建ACL中本体感觉神经元再支配的作用与机制

Proprioception of knee joint has attached increasingly importance after anterior cruciate ligament (ACL) reconstruction. Theoretical ACL reconstruction with remnant preservation is beneficial to proprioception reconstruction, but the proprioceptive fibers and proprioceptive sensory neuron regeneration process, brain function remodeling changes and its mechanism have not been reported. In preliminary studies, we found there was the expression of NT-3 in normal ACL and retaining the stump in ACL reconstruction may promote the NT-3 and nerve growth related gene expression. We hypothesized that NT-3 has certain effect on proprioceptive fibers and proprioceptive sensory neuron regeneration, and may be associated with GAP-43, Runx3, TrkC, NT-3 related signal transduction pathways. To confirm this hypothesis, this research is to reveal the effect of NT-3 on ligament proprioceptor regeneration, changes of cortical projection area, remodeling of the pattern, and its regeneration through the use of immunohistochemical techniques, molecular biological techniques and neural electrophysiological techniques. Our study will not only deepen understanding on the effect of NT-3/trkc-mediated signalling on proprioceptor regeneration and cortical remodeling in ACL reconstruction. It will also promote the knee proprioception reconstruction and brain re-education to provide new ideas and theoretical basis.

本体感觉在前交叉韧带损伤重建后膝关节功能恢复中的作用日益受到重视。理论上关节镜下保留残端重建ACL有益于本体感觉的重建，但有关其本体感受器及本体感觉神经元再生过程、大脑皮层功能重塑变化规律及其机制，国内外未见相关报道。在前期研究中，我们发现正常ACL中有NT-3表达，保留残端重建ACL可促进NT-3和神经生长相关基因的时空表达。我们推测ACL重建模型中NT-3对本体感受器及本体感觉神经元的再生也有一定作用，并可能与GAP-43、Runx3、TrkC、NT-3等信号转导途径有关。为证实这一假说，本研究通过采用免疫组化技术、分子生物学技术与神经电生理技术，拟揭示NT-3/trkc对韧带本体感受器再生的意义与变化规律，大脑皮层投射区域重塑的模式，以及其再生的分子机制。研究不仅将加深NT-3对ACL重建后本体感受器再生与大脑皮层重塑过程的认识，也将为促进膝关节本体感觉功能重建及脑的再教育提供新思路

本体感觉在前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）损伤重建后膝关节功能恢复中的作用日益受到重视。理论上关节镜下保留胫骨残端重建ACL有益于本体感觉的重建，但有关其本体感受器再生过程、大脑皮层功能重塑变化规律及其机制，未见相关报道。.1. 观察保留残端重建ACL对本体感受器的影响； 2．观察保留残端重建ACL对韧带重塑相关基因表达的影响； 3．探讨保留残端重建ACL对本体感觉神经元的影响及相关机制； 4．探讨保留残端重建ACL对中枢可塑性的影响及相关机制。.1. 术后6周，12周两组Pacinian 小体数目低于正常对照组（P＜0.05），术后12周保留与不保留残端组Pacinian 小体之间显著性差异（P=0.032）。术后24周，各组之间比较无统计学意义（P＞0.05）2. 与不保留残端组相比，保留残端组COL l Al, COL3A1,TGF-β1, GAP-43 mRNA在术后6周有显著性差别 (P<0.05)；VEGF mRNA 表达术后12周显著增加(P < 0.05)；NT-3 mRNA 表达术后2周，12周显著增加(P < 0.05)。3. NT-3, trkC，Runx3 mRNA时相表达模式基本一致，均出现先增高后逐渐降低的趋势；ACL重建后早期，保留残端组NT-3, trkC，Runx3 mRNA表达与不保留残端之间有显著性差异（P＜0.05），NT-3, trkC，Runx3 mRNA与蛋白表达趋势相一致。4. 术后3周，6周时刺激保留与不保留残端组移植物未检查到SEPs，术后12周时刺激移植物时10只新西兰兔有3只出现不典型的SEPs，潜伏期与正常SEP有显著性差异(P<0.05)，术后24周SEPs的潜伏期逐渐缩短，仍与正常的SEPs有统计学差异(P<0.05)。.1. 保留残端重建ACL可短期内促进本体感受器的再生。 2. ACL移植中促进血管生成，修复和神经相关基因的mRNA水平增加并存在时间依赖性，保留残端组的某些时间点促进相关基因的表达。 3. ACL重建后，NT-3、TrkC、Runx3参与了DRG中本体感觉神经元的修复与再生，保留残端重建ACL可在早期促进内源性NT-3、TrkC与Runx3的表达。 4. NT-3，TrkC与Runx3的时相表达规律存在差异，其作用方式可能也存在一定差异。