第一部分 脊髓损伤后Fascin1可以调控小胶质细胞吞噬髓磷脂碎片并影响脊髓功能恢复背景:脊髓损伤最主要的病理特征是脊髓血管发生损伤破裂导致局部组织缺血性坏死,从而在损伤核心和周围区域产生大量的髓磷脂碎片。髓磷脂碎片的过度堆积会严重阻碍神经再生及功能恢复。脊髓损伤发生后,髓磷脂碎片的清除过程主要由小胶质细胞和巨噬细胞完成。然而,小胶质细胞具有比巨噬细胞更“快”的反应速度和更“强”的清除髓磷脂碎片能力。小胶质细胞发挥吞噬功能时,F-actin的解聚与聚合所参与的膜变形是必然条件,而Fascin1作为一种强大的肌动蛋白结合蛋白,其在小胶质细胞中特异性高表达,可以通过调控F-actin为膜变形提供机械力,但尚未得知Fascin1是否介导脊髓损伤后小胶质细胞吞噬髓磷脂碎片。方法:构建Cx3cr1cre;Fascin1fl/fl转基因小鼠并建立小鼠脊髓损伤模型,利用组织免疫荧光染色验证模型是否构建成功。之后利用组织免疫荧光染色对脊髓损伤后Cx3cr1cre;Fascin1fl/fl转基因小鼠和野生型小鼠的神经元存活情况进行检测,并采用运动功能BMS评分和足迹分析检测小鼠的运动功能恢复情况。利用免疫荧光染色在体内及体外评估特异性敲低Fascin1后小胶质细胞的吞噬能力变化情况。结果:与野生型小鼠相比,脊髓损伤后14天Cx3cr1+小胶质细胞中的Fascin1表达量显著下降,表明Cx3cr1cre;Fascin1fl/fl小鼠模型构建成功。运动功能BMS评分和足迹分析结果提示,特异性地敲低Cx3cr1+小胶质细胞中的Fascin1会显著损害小鼠脊髓损伤后的运动恢复。小胶质细胞吞噬功能方面,体内及体外的免疫荧光染色结果提示,特异性地敲低Cx3cr1+小胶质细胞中的Fascin1会显著损害其吞噬能力。结论:特异性敲低小胶质细胞中的Fascin1会损害小鼠脊髓损伤后的运动恢复,并且Fascin1是介导小胶质细胞吞噬功能的重要功能蛋白。但其本身以及上游调控机制尚不明确,需要进一步探究和探索。第二部分 脊髓损伤后Mas1/PKC通路调控Fascin1磷酸化平衡介导小胶质细胞吞噬功能背景:Fascin1自身可发生磷酸化修饰。非磷酸化状态下,其可以结合并稳定两个相邻的F-actin束,维持细胞器膜的稳定性;磷酸化状态下,则会使F-actin束解聚,为细胞膜的动态变化做好准备。在Fascin1发挥功能时,PKC在转位激活后可以对Fascin1蛋白分子中的第39位丝氨酸残基（S39）进行磷酸化修饰,从而对Fascin1蛋白功能实现负向调控。G蛋白偶联受体Mas1则可能作为上游受体调控PKC的功能。但脊髓损伤后,Mas1/PKC轴是否通过介导Fascin1磷酸化失衡而导致小胶质细胞吞噬能力障碍则尚未得知。方法:利用T10钳夹法来制备小鼠脊髓损伤模型,检测脊髓损伤后p-Fascin1和Fascin1的表达变化。利用小鼠脊髓损伤模型,原代小鼠小胶质细胞以及脊髓损伤小胶质细胞转录组数据探索并验证Mas1和PKC的表达变化以及上下游调控关系。检测干扰Mas1/PKC轴功能后,Cx3cr1+小胶质细胞吞噬髓磷脂碎片的情况。体内验证Mas1受体激动剂卡托普利对脊髓损伤后小胶质细胞中Fascin1磷酸化失衡的挽救情况以及对小鼠神经元存活以及脊髓功能恢复的影响。结果:小胶质细胞吞噬能力在损伤后第3天最强,同时Fascin1的磷酸化水平也较高,二者高度相关。体外实验进一步证明了小胶质细胞的吞噬能力受损伴随着Fascin1的磷酸化下调。通过对脊髓损伤后巨噬细胞/小胶质细胞的转录组数据进行了分析,推测Mas1/PKCγ可能在脊髓损伤后小胶质细胞中的Fascin1磷酸化进程中发挥主要作用。通过使用特异性激动剂和抑制剂对Mas1/PKCγ通路进行干预,结果提示Mas1可以作为PKCγ的上游受体调控Fascin1的磷酸化以及小胶质细胞的吞噬。之后腹腔注射卡托普利可以增强小胶质细胞吞噬髓磷脂碎片的能力并有助于保护残存的神经元,促进脊髓损伤后运动功能的恢复。结论:在本部分研究中,我们通过分析转录组数据发现Mas1和PKCγ可能调控Fascin1的磷酸化修饰。同时我们也在体内体外水平证明了卡托普利可以通过上调Mas1来挽救小胶质细胞中Fascin1的磷酸化并增强小胶质细胞的吞噬,为进一步的临床转化提供了理论依据。