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Elevated ESM1通过增强雪旺细胞活性和促再生微环境加速周围神经再生
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月24日 来源:Experimental Neurology 4.2
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本研究针对周围神经损伤后再生能力受限的问题,聚焦于生长因子在神经修复中的作用。研究人员通过转录组分析发现内皮细胞特异性分子1(ESM1)在损伤后显著上调,进一步通过体内外实验证实重组ESM1蛋白可促进雪旺细胞(Schwann cell)的增殖、迁移和存活,并加速轴突再生。其机制与激活MEK1/2–ERK1/2信号通路密切相关。该研究为周围神经损伤提供了新的治疗靶点,具有重要的临床转化潜力。
周围神经损伤是临床常见的致残性疾病,由于神经元再生能力有限,患者常面临长期功能障碍和康复困难的挑战。尽管周围神经系统具备一定的自我修复潜力,但在严重损伤或老年个体中,再生过程往往效率低下且不完整。目前针对神经再生的治疗策略,如神经移植和神经营养因子补充疗法,仍存在效果不理想、副作用明显等局限。因此,探索新的促再生分子机制、寻找关键调控靶点,成为该领域的重要研究方向。
在这项发表于《Experimental Neurology》的研究中,任志贤、缪阳、张云松和赵丽丽等研究人员从差异表达的生长因子入手,试图揭示周围神经再生过程中的关键促进因子。他们通过对年轻与老年大鼠坐骨神经损伤模型的转录组分析,发现内皮细胞特异性分子1(ESM1)在损伤后显著上调,提示其可能参与再生调控。
为系统阐明ESM1在神经再生中的作用,研究团队运用了以下关键技术方法:首先,通过RNA测序进行转录组分析,筛选差异表达基因;其次,采用体外细胞培养模型,分析ESM1对雪旺细胞活性、增殖和迁移的影响;此外,建立大鼠坐骨神经挤压伤模型,进行体内功能验证;最后,通过Western blot等技术检测MEK/ERK信号通路关键蛋白的磷酸化水平。所有动物实验均遵循伦理规范,大鼠样本来源于标准实验动物中心。
研究结果主要包括以下几个方面:
一、ESM1在神经损伤后表达上调
通过对比年轻和老年大鼠坐骨神经损伤后的转录组数据,研究人员发现多个生长因子表达发生动态变化,其中ESM1的表达在损伤后显著升高,提示其可能参与神经再生过程。
二、重组ESM1增强雪旺细胞功能
在体外实验中,添加重组ESM1蛋白显著促进了雪旺细胞的增殖、迁移和存活能力。进一步体内实验表明,局部给予ESM1可改善损伤部位的细胞微环境,支持雪旺细胞的修复功能。
三、ESM1促进血管生成并抑制细胞凋亡
研究显示,ESM1处理组的损伤神经组织中出现更多新生血管,同时细胞凋亡水平显著降低,表明ESM1具有多方面的组织保护作用。
四、ESM1加速轴突再生
通过形态学分析和功能测试,研究人员发现ESM1处理能够显著促进轴突再生和髓鞘重建,改善神经传导功能。
五、ESM1通过激活MEK/ERK信号通路发挥作用
机制研究表明,ESM1可提高MEK1/2和ERK1/2的磷酸化水平,从而激活下游信号网络,建立有利于再生的微环境。使用特异性抑制剂阻断该通路后,ESM1的促再生效应被显著削弱。
本研究系统揭示了ESM1在周围神经再生中的关键作用及其分子机制。它不仅直接增强雪旺细胞的修复功能,还通过促进血管生成、抑制细胞凋亡和激活MEK/ERK信号通路,多维度优化再生微环境。这些发现不仅深化了对神经再生调控网络的理解,也为开发针对周围神经损伤的新型治疗策略提供了重要靶点。值得注意的是,ESM1在老年动物模型中同样表现出促进再生的效果,提示其具有广泛的临床应用前景。未来研究可进一步探索ESM1与其他神经营养因子的协同效应,以及其在临床转化中的潜在价值。
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