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目的:嗅上皮神经干细胞作为神经来源的成体干细胞在神经损伤的修复中具有独特的优越性,课题组前期实验发现嗅上皮神经干细胞植入噪声性耳聋大鼠耳蜗内,可一定程度提高大鼠的听力,并发现移植细胞定向迁移至螺旋神经节。大量研究报道了,体内外有多种因子参与细胞的迁移过程。有报道称噪声性损伤内耳可检测到IL-1β、TNF-α的增高。IL-1β作为常见的炎症因子,参与多种细胞中的迁移、侵袭等生物学行为,如胃癌细胞、朗汉斯细胞、骨髓间充质干细胞等,IL-1β是否可以诱导嗅上皮神经干细胞的迁移尚未见相关报道。干细胞迁移至组织损伤部位是修复的前提,细胞迁移涉及到细胞外基质的水解、结构重塑等一系列生物学过程,然而基质金属蛋白酶(MMPs)在多种细胞的迁移、侵袭的过程中发挥重要作用。关于MMPs的报道虽多见于肿瘤细胞,但在骨髓间充质干细胞、人脐带间充质干细胞等干细胞中也有报道称MMPs上调与这些细胞的迁移有关。我们前期实验也证实MMPs在嗅上皮神经干细胞亦有表达,因此,我们推测IL-1β可诱导嗅上皮神经干细胞定向迁移至螺旋神经节的现象,MMPs可能参与迁移过程,对其迁移的机制进一步研究。方法:1.体外原代培养嗅上皮神经干细胞,分别予以0n/ml、10ng/ml、20ng/ml、40ng/ml、80ng/ml IL-1β处理嗅上皮神经干细胞,分别通过transwell实验、CCK-8实验、Annexin V/PI染色检测细胞的迁移、增殖和凋亡,选择明显改变迁移能力,同时对细胞增殖、凋亡无明显影响的浓度用于后续实验;2.将细胞分为空白对照、IL-1β处理组,分别通过western blot、rt-PCR检测MMP-2、MMP-9在蛋白、基因水平表达情况;通过siRNA转染的方法干扰MMP-2和MMP-9的表达,检测相应细胞迁移变化情况;3.筛选MMPs常见上游通路,选择IL-1β明显激活的通路;用有效通路抑制剂阻断相关通路,实验分为空白对照组、IL-1β+通路阻滞剂组、IL-1β处理组,分别通过western blot、rt-PCR检测MMP-2、MMP-9在蛋白、基因水平表达情况;tranwell实验检测阻断通路后细胞迁移变化情况。结果:1.本课题检测了IL-1β与嗅上皮神经干细胞迁移的关系,发现IL-1β可以诱导促进嗅上皮神经干细胞迁移,且随着IL-1β浓度的升高,细胞迁移能力递增;2.IL-1β可以上调嗅上皮神经干细胞MMP-2、MMP-9的表达,通过siRNA干扰MMP的表达后发现,细胞迁移能力明显下降;3.IL-1β诱导嗅上皮神经干细胞同时检测MMP上游常见信号通路,发现NF-κB、JNK通路磷酸化明显升高。阻断这两条通路后,MMP-2、MMP-9表达明显下调,同时细胞迁移能力下降。阻断NF-κB后,MMP表达及细胞迁移能力与空白对照组无差异,无统计学意义;而阻断JNK后,MMP表达及细胞迁移能力与空白组相比仍有一定程度上升高,具有统计学意义。结论:1.IL-1β浓度在0-80ng/ml之间,可促进嗅上皮神经干细胞迁移,且随着浓度增高,细胞迁移能力也增强,同时对细胞增殖、凋亡无影响;2.IL-1β通过上调MMP-2、MMP-9诱导嗅上皮神经干细胞的迁移;3.IL-1β可通过激活NF-κB、JNK通路上调MMP-2、MMP-9的表达诱导嗅上皮神经干细胞迁移,其中NF-κB通路可能为关键通路。