原著
周围神经损伤
修复保护与再生
进一步应用RNA测序揭示周围神经再生机制
南通市中医院糜大国团队
南通市中医院糜大国团队最新研究发现,成纤维细胞和许旺细胞分泌的外泌体中的核糖体相关基因Rps5可能是促进轴突再生的关键潜在基因,通过MiRWalk和Starbase进一步构建了靶向Rps5的,包括5个lncRNAs和27个miRNAs的竞争性内源RNA(ceRNA)网络。为进一步探索周围神经损伤后,成纤维细胞和许旺细胞分泌的外泌体在抑制瘢痕形成、促进瘢痕愈合中的作用机制奠定了基础。
在以往的研究中发现,当轴突受损时,来自周围神经系统的成纤维细胞分泌的外泌体可以激活特定的基因表达程序或调节机制,抑制瘢痕生长,也可以与其他非神经性外泌体相互作用,发挥调节蛋白质合成和促进轴突再生的作用。然而,其机制仍不清楚。
此次,在他们公布的研究中发现,成纤维细胞和许旺细胞外泌体中的核糖体相关基因Rps5能够促进DRG神经元的轴突再生。首先,为了了解成纤维细胞外泌体和许旺细胞外泌体在轴突再生过程中的功能和相互调节机制,他们团队对体外培养获得的成纤维细胞和许旺细胞外泌体进行RNA-seq,分别得到26,504个基因和33,505个基因。紧接着通过差异基因表达,GO分析和KEGG分析发现,成纤维细胞和许旺细胞分泌的外泌体都与核糖体功能密切相关。之后通过PPI相互作用网络整合纤维细胞外泌体和许旺细胞外泌体中的相关基因,以及体外细胞共培养实验,发现Rps5可以调节不同来源的外泌体的不同功能,同时促进轴突再生。最后,通过miRWalk和Starbase预测数据库,建立了包括5个lncRNAs、27个miRNAs和1个Hub mRNA的lncRNA-miRNA-Rps5 ceRNA网络,并且预测,lncRNA-miRNA-mRNA ceRNA(Ftx和Miat)网络可以更充分地发挥成纤维细胞和许旺细胞分泌的外泌体的潜能,将核糖体运送到受损的轴突,促进蛋白质合成,加速轴突再生,抑制瘢痕形成和神经纤维定向分化。
该研究对成纤维细胞和许旺细胞分泌的外泌体进行了RNA转录组测序。通过DEGs,GO,KEGG,PPI分析和体外实验验证,富集在FC - EXOs和SC - EXOs中的核糖体相关基因Rps5可能是促进轴突再生的关键潜在基因。进一步通过miRWalk和Starbase构建靶向Rps5的ceRNA调控网络。为进一步探索成纤维细胞和许旺细胞分泌的外泌体抑制瘢痕形成、促进神经损伤后轴突再生和功能恢复的作用机制及其在周围神经损伤修复中的应用奠定基础。
文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2024年8期发表。
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https://www.sjzsyj.com.cn/CN/10.4103/1673-5374.387980
引用本文:
Zhou X, Lv Y, Xie H, Li Y, Liu C, Zheng M, Wu R, Zhou S, Gu X, Li J, Mi D (2024) RNA sequencing of exosomes secreted by fibroblast and Schwann cells elucidates mechanisms underlying peripheral nerve regeneration. Neural Regen Res 19(8):1812-1821.