於脊髓損傷動物模式中探討蛋白多醣對於神經軸突生長與功能性回復之影響

脊髓損傷往往會導致永久性的癱瘓主要是受損的脊髓神經無法自行修復，而造成的原因包括(1)成熟神經細胞神經纖維再生能力不足以及(2)受損神經纖維周遭神經膠疤痕組織(glial scar)中含有許多抑制神經纖維生長之成分，如硫酸軟骨蛋白多醣(chondroitin sulfate proteoglycans, CSPGs)。CSPG在受傷後表現量會增加。有研究顯示，以酵素等方法移除受傷後過量表現之CSPG上的CS-GAG，可以促進神經纖維生長以及部分功能性之回復，顯示，CSPG所含醣鏈，硫酸軟骨黏多醣(chondroitin sulfate glycosaminoglycan chains, CS-GAG chains)為抑制受傷神經再生之主要物質。本計畫先期之研究發現CS-GAG chains透過膜聯蛋白VI(annexin VI)可達到抑制背根神經結細胞及PC12細胞神經纖維生長的作用，並發現抑制annexin VI與CSPG之交互作用可改善CS-GAG chains的抑制作用。此外，珍珠素(perlecan)屬於硫酸肝素蛋白多醣(heparan sulfate proteoglycan, HSPG)，是基底質(basal laminae)中的主成分之一。我們發現perlecan核心蛋白第五片段具有促進貼附於laminin基質之背根神經結細胞神經纖維生長的作用(NSC 97-2321-B-038-001-MY2)，perlecan核心蛋白第一及第五片段均能與乙醯膽鹼酯脢(acetylcholineesterase, AchE)結合，且AchE具有促進神經纖維生長的非酵素作用。此外，是否真珠素蛋白亦參與突觸生成之作用，我們液祐興趣探討。本計畫擬對於先期在細胞實驗中研究發現的兩種改善中樞神經纖維再生作用機制進一步探討(1)annexin VI參與CS-GAG chains抑制神經纖維生長之作用位置及訊號傳遞路徑;(2) perlecan核心蛋白第五片段促進神經纖維生長與AchE之間的關係，並利用此兩種對於神經纖維再生有幫助的機轉研擬治療脊髓損傷之新策略。在脊髓損傷動物模式中觀察老鼠其上、下行神經纖維再生情況，並利用觀察老鼠行為模式來評估新的治療方法對於脊髓損傷後改善其運動功能的療效。本研究有助於新藥開發及新型生物材料以提供並改善治療脊髓損傷之臨床應用。