Exendin-4修复周围神经损伤的转录组学研究

摘要

目的研究exendin-4促进周围神经损伤(peripheral nerve injury,PNI)后的再生作用及分子机制,为PN I提供新的治疗途径和潜在的治疗靶点。方法本研究使用高通量组学技术检测exendin-4治疗小鼠PNI后损伤远端坐骨神经的基因表达变化,并通过生物信息学方法筛选出差异基因,将筛选出的差异基因进行GO富集分析和PPI网络分析以得到关键基因和蛋白,并应用分子生物学进一步验证exendin-4在修复P N I的潜在机制。结果小鼠坐骨神经损伤后,共检测到180个具有显著表达差异的基因〔P2〕。其中,146个上调,34个下调。基因本体(gene oncology,GO)富集分析显示,差异基因主要富集在组蛋白H 4乙酰化、组蛋白乙酰转移酶活性、组蛋白乙酰转移酶复合物、泛素特异性蛋白酶活性、泛素水解酶活性、泛素蛋白特异性蛋白酶活性和蛋白去泛素化。PPI网络分析结果显示,基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase 9,MMP9)富集程度最高,而MMP9是调控施万细胞生物活性的关键蛋白。体外实验结果显示,在施万细胞中加入外源性exendin-4后,施万细胞中MMP9的mRNA和蛋白质的表达量较对照组均显著提高(P<0.01)。结论本研究结果表明,exendin-4可能通过调控MMP9提高损伤后周围神经的再生能力,为临床上治疗PNI提供了新的途径和潜在靶点。