生物体内存在多种类型高度分化的细胞，例如心肌细胞，神经细胞等，这些细胞的存在对维持组织和器官的功能是必须的。病变和机械外力等原因会导致高度分化的细胞死亡，从而造成组织和器官的损伤，影响生物体的生命活动。目前，针对组织和器官修复方法主要包括器官移植、人造代替物移植以及组织和器官的再生。其中器官移植和人造代替物有着明显的缺点：器官移植的供体有限并且存在免疫排斥现象，人造代替物不能够参与新陈代谢以及存在异物反应。因此，组织和器官的再生一直受到人们的关注。而在这种方法中，最需要解决的问题是如何诱导高度分化的细胞增殖。
　　在组织和器官修复再生研究中，受损心肌组织的修复一直备受关注。心脏受到损伤后，会引起心肌细胞的死亡，从而造成心脏的收缩能力减弱，最终致使心力衰竭。本课题组研发的重组蛋白IGF1-24，在前期的动物实验中初步发现对受损的心肌组织有修复作用，但其中机制尚不明确。因此，本论文拟研究重组蛋白IGF1-24对正常大鼠及受损大鼠心肌的作用，运用转录组测序技术分析重组蛋白IGF1-24修复心肌组织的机制。此外，还探究了重组蛋白IGF1-24对其他损伤组织（坐骨神经）的修复作用，为将其开发为药物提供实验基础。
　　本论文主要做了以下几个方面的研究：首先，纯化重组蛋白IGF1-24，通过尾静脉在正常大鼠中连续7天注射重组蛋白IGF1-24，探究IGF1-24对正常大鼠心肌细胞的作用；然后，通过尾静脉在心肌损伤大鼠中连续7天注射重组蛋白IGF1-24，验证IGF1-24对心肌组织的修复作用；接着，对大鼠心肌组织进行转录组测序，研究IGF1-24修复损伤心肌组织的机理；最后，通过连续14天腹腔注射重组蛋白IGF1-24治疗坐骨神经损伤的大鼠，探究IGF1-24对神经损伤的修复作用。
　　本论文的主要实验内容和结果：
　　①将带有His标签的PET32a-IGF1-24质粒转化到Rosetta菌种中，诱导和纯化重组蛋白IGF1-24，通过SDS-PAGE和Western Blotting确定纯化的蛋白为重组蛋白IGF1-24；接着，在正常大鼠中，连续7天尾静脉注射浓度为100μg/kg的重组蛋白IGF1-24，通过免疫荧光和免疫组化检测EDU，PH3和Ki67，结果表明重组蛋白IGF1-24可诱导正常大鼠心肌细胞增殖。
　　②通过连续7天注射浓度为80mg/kg的异丙肾上腺素构建大鼠心肌损伤模型，分析HE和Masson染色图的结果，结果表明心肌损伤模型构建成功。在心肌损伤的大鼠模型中，连续7天尾静脉注射浓度为100μg/kg的重组蛋白IGF1-24，分析HE和Masson染色的结果，确定损伤心肌组织被修复；通过免疫荧光和免疫组化检测EDU，PH3和Ki67，结果表明重组蛋白IGF1-24诱导心肌损伤大鼠心肌细胞增殖。
　　③通过对大鼠心脏组织进行测序获得差异表达基因，运用DAVID数据库和KEGG数据库对差异表达基因进行GO分析和信号通路富集分析。GO分析发现重组蛋白IGF1-24打破了心脏中的脂类代谢和糖代谢的平衡；KEGG信号信号通路富集分析初步证实重组蛋白IGF1-24调控PPAR信号通路和HIF-1信号通路。
　　④通过外科手术的方法，用手术钳夹伤大鼠的坐骨神经，以此来构建坐骨神经损伤模型，并且通过坐骨神经指数和Western Blotting检测GAP-43的表达确定模型构建成功。根据SD大鼠的体重连续14天腹腔注射浓度为1.5mg/kg的重组蛋白IGF1-24，通过免疫荧检测GAP-43在损伤14天后仍然处于高表达状态，并且坐骨神经指数明显得到改善，初步证实IGF1-24促进坐骨神经的修复。