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脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是一类高致残率的中枢神经系统(central nervous system,CNS)疾病,SCI的治疗一直是困扰神经生物学的重大难题。近年来科学家尝试用多种手段治疗脊髓创伤,如外周神经移植、胚胎脊髓组织移植、细胞治疗和基因治疗等,取得了显著进展。但这些治疗手段主要侧重于外界因素对神经再生的影响,由于脊髓损伤后修复的分子机理还不清楚,因而无法针对在修复过程中起关键作用的分子进行直接、有效的干预。脊髓损伤后的修复过程中在基因水平上发生一系列复杂的变化,包括基因表达、结构和功能的改变,某些变化可以直接影响损伤后的修复过程。探讨脊髓损伤修复的分子机理、寻找治疗SCI相关疾病的合适的药物靶标已经成为迫切需要解决的问题。目前,这方面的研究主要着眼于损伤后较短时间内(1h-3d)基因表达谱的变化,关于修复过程中分子水平的变化至今未见报导。本研究的目的在于寻找在脊髓损伤后的修复过程中起关键作用的分子,为临床治疗SCI提供合适的药物靶标。 近年来兴起的消减杂交技术是分离组织或细胞间差异基因的有效方法。本实验采用基于PCR的消减杂交方法,并在经典消减杂交的基础上引进了一些新的技术,如Cap-finder技术、长距离PCR、Biotin-dNTP、磁性分离系统和Sephacryl离心柱分离技术。在建立的损伤修复模型基础上,通过两轮改良消减杂交构建脊髓损伤后4.5天的cDNA消减文库。该文库的扣除效率,通过钓取管家基因G3PDH和损伤脊髓中高表达基因basigin进行了鉴定,结果表明消减杂交后G3PDH的丰度大大降低,而basigin在消减文库中的丰度显著增加。两轮杂交后的目的cDNA扩增产物转化大肠杆菌JM109,随机挑取110个克隆进行酶切鉴定,并对重组质粒进行测序分析,去除重复序列后初步筛选得到51个差异克隆。进一步通过反向点杂交剔除11个假阳性克隆,最终得到40个差异克隆。根据测序结果对部分差异序列设计引物,进行半定量RT-PCR验证。然后将40个差异序列与Genbank序列数据库进行同源性比较,分析发现其中32个是已知基因,其余8个为新基因。32个已知基因中,包括Synuclein、Clusterin、Gaa、Vimentin、Reticulon、Neurofascin等与神经系统发育、退行性病变、神经细胞的存活及轴突延伸密切相关的分子。对8个未知基因片段进行了较为全面的生物信息学分析,运用SMART功能分析软军事医学科学院硕士学位论文件对开放读框进行功能域搜索,结果显示69号基因ORF末端含有一Leu拉链结构,该结构是转录因子与其DNA调控序列进行特异结合的保守结构域之一,目前发现主要存在于一些与细胞周期调控相关的分子中,与细胞生长、分化和调控密切相关。因此69号基因可能是在脊髓损伤修复过程中起关键作用的调控因子。然后运用CDNA末端快速扩增法(RACE)对69号克隆的了和3’末端进行扩增,得到了5’末端序列,为深入研究它在脊髓损伤修复过程中的功能奠定基础。