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脊髓损伤(SCI,spinal cord injury)是一种由外力造成脊髓侧向弯曲、脱臼、旋转、轴向载荷、过度伸展和过度弯曲等严重变形而导致运动功能障碍、瘫痪等病征的常见外伤。SCI是一种高致残率、愈后差的疾病。全世界脊髓损伤患者约有250万人。SCI对患者及其家庭在情感、社会生活和经济上产生巨大影响。脊髓损伤后的病理变化按时间顺序分为两个方面:原发性损伤(primaryinjury)和继发性损伤(secondary injury)。原发性损伤是由机械性外力直接作用造成的神经组织局部损毁。而继发性损伤是指由原发性损伤引起的一系列有害的病理生理学变化而造成的脊髓再次损伤,如血管梗塞、兴奋性毒性、炎症因子刺激。相对于中度或严重原发性损伤,轻微的损伤引起较小的炎症和随后的损伤。原发性损伤很大程度决定了患者神经病学的等级。所以,治疗SCI的策略关注于对抗级联发生的无数的继发性损伤因素,如刺激轴突再生、阻止自发持续的神经退化和增加新生神经元和胶质细胞以填补损伤区并整合进存活神经组织。原发性损伤和继发性损伤导致了脊髓内神经纤维和细胞间联系的破坏,干扰了损伤区两侧脊髓的联系和正常机体传入和传出信息的传递。所以,增加残存神经突起再生以修复损伤区两侧之间的纤维联系,则能改善感觉和运动等信息的整合和传递,促进脊髓损伤后其相关功能的恢复。中枢神经系统的神经元轴突损伤后再生能力有限,而外周神经系统的神经元能够很大程度的再生并重新与外周靶形成新的突触联系。这说明神经元再生轴突的能力很大程度上依赖于其所在的神经系统或发育阶段。尽管存在诸多抑制轴突生长的外界因素(如Nogo),但是神经元自发的再生轴突的能力是一个非常重要的内在因素。CNS和PNS神经元自发的树突和轴突再生能力的差异在分子水平表现为突起再生相关基因的表达调控的差异。microRNA是一类非编码的短小RNA,通过与靶基因3’UTR结合在转录后水平对其靶基因表达进行负调控。所以,一个miRNA可能参与调控了多个靶基因的表达。通过对SCI后总miRNA的芯片检测,我们发现多个miRNA的表达水平发生明显变化,其中miR-152的表达水平发生上调。实时定量PCR也显示SCI后miR-152表达升高。原位杂交实验证实miR-152主要表达于脊髓灰质内。对体外培养皮层神经元施予缺氧损伤、谷氨酸刺激、炎性刺激和机械划伤刺激,我们发现炎性和划伤刺激使神经元miR-152表达上调。在神经元内过表达miR-152的神经元中,MAP2、Tau和GAP-43蛋白的表达下调,神经元突起的生长受到抑制。通过Targetscan进行miR-152靶基因分析预测,我们关注了可能参与调节神经元突起生长的几个靶基因,其中包括Naa15基因。双荧光素酶检测证实Naa15是miR-152的靶基因之一。Naa15,与Naa10(Ard1)构成N-α乙酰转移酶全酶。Naa10调控了脑α-tubulin的乙酰化,而α-tubulin的乙酰化与微管的稳定性密切相关。N端乙酰基转移酶发挥调节树突生长的功能需要Naa10和Naa15表达水平之间的平衡。miR-152抑制了Naa15的表达,继而抑制了神经元树突的生长。我们的实验还表明过表达miR-152的神经元中KLF-6、E2F7和Elavl4表达受到抑制,他们与轴突生长相关。研究脊髓损伤后miR-152的变化及作用机制不仅能进一步理解miRNA在神经元突起生长调控和损伤后脊髓的病理生理变化方面机制,而且给SCI治疗提供新的角度和策略。