年2月，虞佩主治医师与江敏副研究员在《OXIDATIVEMEDICINEANDCELLULARLONGEVITY》杂志发表题名为“RXRαBlocksNerveRegenerationafterSpinalCordInjurybyTargetingp66shc.”--RXRα靶向p66shc阻碍脊髓损伤后神经再生的研究论文。
伤骨科研究所江敏副研究员、骨科虞佩主治医师为论文的共同通讯作者，虞佩主治医师、伤骨科研究所杨凯助理研究员为论文的共同第一作者。
doi:10.//.
课题组研究发现，RXRα激动剂组只有少量突起长出脊髓薄片，长度较短，而RXRα拮抗剂则显著促进了损伤后神经元突起再生。同时观察到，在损伤前的脊髓薄片中加入RXRα激动剂同样抑制了神经元突起生长，表明，RXRα具有抑制脊髓神经元突起生长和再生的作用。损伤后4周，给予RXRα拮抗剂的大鼠运动评分显著高于脊髓损伤组，而到损伤后5周，给予RXRα激动剂的大鼠运动评分显著低于脊髓损伤组，表明抑制RXRα能够促进大鼠脊髓损失后功能?恢复。课题组发现，与细胞衰老及氧化应激相关的蛋白p66shc在脊髓损伤前处于低表达，而脊髓损伤后表达显著增高，并且其与RXRα存在共定位现象。通过细胞实验发现，过表达RXRα促进了神经元中p66shc的表达，而抑制RXRα表达同样也抑制了神经元中p66shc的表达，luciferase验证表明，RXRα通过结合到p66shc的启动子区域，促进脊髓损伤后p66shc的表达，而p66shc作为衰老基因表达上调后会促进细胞衰老，损伤的神经元本身再生能力减弱，衰老基因p66shc表达增加进一步抑制了神经突起再生，从而进一步抑制了脊髓损伤后再生。
脊髓损伤不同于周围神经损伤，它对脊髓造成毁灭性的永久性损伤，导致严重的运动、感觉和自主神经功能障碍。脊髓损伤后伴随出血、?炎症和?瘢痕形成，形成了复杂的损伤微环境，它不仅限制了神经元突起再生，还限制了多种移植策略发挥的促再生作用。?因此，寻求促进或妨碍脊髓神经元再生及功能恢复的原因，能够为脊髓损伤的治疗提供有利的靶点。脊髓损伤后神经元突起再生障碍是脊髓损伤治疗的难点，目前对于脊髓损伤后导致神经元再生障碍的分子机制仍有待于深入研究，研究发现衰老相关基因p66shc在脊髓损伤后表达上调，从而抑制了轴突再生，而转录因子RXRα通过促进p66shc的表达抑制了神经元的再生能力，基于上述研究结果，通过干扰RXRα及p66shc，使神经元增强抵御氧化应激和衰老的能力，则有利于脊髓神经元损伤后再生，对脊髓损伤后功能重建提供帮助。本研究期待为脊髓损伤的治疗提供有益的实验依据。
Nerveregenerationafterspinalcordinjuryisregulatedbymanyfactors.StudieshavefoundthattheexpressionofretinoidXreceptorα(RXRα)doesnotchangesignificantlyafterspinalcordinjurybutthatthedistributionofRXRαincellschangessignificantly.Inundamagedtissues,RXRαisdistributedinmotorneuronsandthecytoplasmofglialcells.RXRαmigratestothenucleusofsurvivingneuronsafterinjury,indicatingthatRXRαisinvolvedintheregulationofgeneexpressionafterspinalcordinjury.p66shcisanimportantproteinthatregulatescellsenescenceandoxidativestress.Itcaninducetheapoptosisandnecrosisofmanycelltypes,promotingbodyaging.Theabsenceofp66shcenhancestheresistanceofcellstoreactiveoxygenspecies(ROS)andthusprolongslife.Ithasbeenfoundthatp66shcdeletioncanpromotehippocampalneurogenesisandplayaneuroprotectiveroleinmicewithmultiplesclerosis.ToverifythefunctionofRXRαafterspinalcordinjury,weestablishedaratT9spinalcordtransectionmodel.AfterRXRαagonistsorantagonistsadministration,wefoundthatRXRαagonistsinhibitednerveregenerationafterspinalcordinjury,whileRXRαantagonistspromotedtheregenerationofinjuredneuritesandtherecoveryofmotorfunctioninrats.TheresultsshowedthatRXRαplayedanimpedingroleinrepairafterspinalcordinjury.Immunofluorescencestainingshowedthatp66shcexpressionwasupregulatedinneuronsafterspinalcordinjury(invivoandinvitro)andcolocalizedwithRXRα.RXRαoverexpressioninculturedneuronspromotedtheexpressionofp66shc,whileRXRαinterferenceinhibitedtheexpressionofp66shc.Usingaluciferaseassay,wefoundthatRXRαcouldbindtothepromoterregionofp66shcandregulatetheexpressionofp66shc,therebyregulatingnerveregenerationafterspinalcordinjury.TheaboveresultsshowedthatRXRαinhibitednerveregenerationafterspinalcordinjurybypromotingp66shcexpression,andinterferencewithRXRαorp66shcpromotedfunctionalrecoveryafterspinalcordinjury.
脊髓损伤后神经再生受多种因素调控。研究发现，脊髓损伤后维甲酸X受体α(retinoidXreceptorα,RXRα)的表达未发生显著改变，但细胞分布发生了显著变化，在未损伤的组织中，RXRα分布在运动神经元和胶质细胞胞浆中，但在损伤后RXRα则迁移至存活神经元的细胞核，表明RXRα参与脊髓损伤后基因表达调控。P66shc作为一种重要的调控细胞衰老及氧化应激蛋白，可以通过诱导多种类型细胞凋亡和坏死促使机体老化，它的缺失增强了细胞对活性氧类物质的抗性从而延长寿命，研究发现，p66shc缺失可以促进海马神经发生，对多发性硬化小鼠起到神经保护作用。为了验证RXRα在脊髓损伤后的功能，我们制备了大鼠T9脊髓半横切模型，在给予RXRα激动剂及拮抗剂之后，发现RXRα激动剂抑制了脊髓损伤后神经再生，而RXRα拮抗剂则促进了损伤神经突起再生，同时促进了大鼠运动功能恢复，表明RXRα在脊髓损伤后修复中起到了阻碍作用。免疫荧光染色发现脊髓损伤（体内及体外）后p66shc在神经元表达上调，且与RXRα存在共定位，在体外培养的神经元中过表达RXRα可以促进p66shc的表达，而干扰RXRα的表达则抑制了p66shc的表达。运用luciferase实验，我们发现RXRα可以结合到p66shc的启动子区域，调控p66shc的表达，从而调控脊髓损伤后神经再生。上述结果表明，RXRα通过促进p66shc的表达抑制了脊髓损伤后神经再生，干扰RXRα或p66shc能够促进脊髓损伤后功能恢复。
作者简介
江敏副研究员，上海交通大医院/上海市伤骨科研究所；研究方向：以中西药结合为手段，针对骨代谢性疾病，从事伤骨科中药现代化及创新药物的基础研究。
虞佩主治医师，博士，上海交通大医院骨科；研究方向：运动创伤及创伤后软组织修复。
杨凯助理研究员，上海交通大医院/上海市伤骨科研究所;研究方向：骨代谢性疾病机制研究。
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