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【目的】雪旺细胞(Schwann cells,SCs)是周围神经系统中最重要的细胞之一。成熟的SCs包裹神经元的轴突形成髓鞘,此时的SCs称为正常态雪旺细胞(Normal Schwann cells,NSCs)。周围神经损伤后,损伤远端神经纤维的轴突和髓鞘均被破坏,继而完全崩解,这种现象被称之为华勒变性。神经损伤后SCs即表现出高生物活性,此时的SCs称之为激活态雪旺细胞(Activated Schwann cells,ASCs),ASCs的高生物活性对轴突再生有良好的促进作用。然而,目前的研究绝大部分都集中在蛋白质水平和miRNA水平,并且大量的研究已经证实:ASCs和NSCs在蛋白质水平和miRNA水平存在显著差异,但是两种状态SCs存在差异的根本原因尚不清楚。近些年随着基因工程技术的逐渐成熟,DNA甲基化的研究越来越受到研究者重视,并且研究发现:周围神经系统损伤后,可使部分基因(如Shh和Olig1)发生甲基化状态改变,这些基因的甲基化改变对轴突再生起到关键作用。然而,目前还没有全基因组的比较ASCs和NSCs与轴突再生相关基因甲基化差异的实验研究。本课题通过DNA甲基化免疫共沉淀测序(Methylated DNA immunoprecipitation sequencing,MeDIP-Seq)技术检测Wistar大鼠ASCs和NSCs全基因组的甲基化差异,筛选轴突再生相关基因,并做功能分析。【方法】健康成年Wistar大鼠(约150±5克)3只,坐骨神经预损伤,臂丛神经仅做分离。饲养7天后,脱颈处死Wistar大鼠,提取坐骨神经损伤远端和臂丛神经各1.5厘米,采用低浓度胰蛋白酶消化法从坐骨神经组织提取ASCs、从臂丛神经提取NSCs。分别培养ASCs和NSCs至第3代,S-100抗体免疫荧光染色鉴定细胞,并计算细胞纯度。CCK8法测定细胞增殖,并绘制ASCs和NSCs的增值曲线。收集第3代ASCs和NSCs,使用EDTA方法提取DNA。运用MeDIP-Seq技术筛选出ASCs和NSCs的差异性甲基化区域;使用KOBAS软件对差异甲基化区域注释和统计分析,筛选出轴突再生相关差异甲基化基因,使用InterProScan软件分析差异基因的染色体分布情况、基因本体(GO)分析以及信号通路分析。【结果】本研究获得纯度为95%以上的ASCs和NSCs,两者S-100免疫荧光染色均表达阳性。在相同培养条件下,ASCs生长速度和贴壁速度更快。MeDIP-Seq共发现177176个差异性甲基化区域,其中位于启动子(≤1 kb)内1 097个、启动子(1~2 kb)内1 136个,CpG岛内567个。基因注释分类后,共获得214个与轴突再生相关的差异甲基化基因。这些基因分布于各个染色体上,以12号染色体上最多(22个),M染色体最少(2个)。GO分析结果显示差异甲基化基因涉及轴突生长、轴突形成、轴突延伸和轴突导向等过程;并且与MAPK、细胞黏附分子和Ras等信号通路有关。【结论】ASCs和NSCs的甲基化水平存在明显的差异,214个甲基化差异基因与轴突再生有关,分布于各个染色体上;涉及轴突生长、轴突形成、轴突延伸和轴突导向等过程,并且与MAPK、细胞黏附分子和Ras等主要信号通路有关。