神经系统损伤后,受损的神经轴突不能有效再生,致使被破坏的神经环路无法有效重建,是阻碍神经系统损伤修复的最主要原因。目前对于损伤神经元的再生修复治疗策略主要集中于改善损伤区微环境,减少神经轴突再生的不利因素;神经干细胞的移植,新生的神经元替代失去的神经元,重建神经环路;以及提高神经元内源性再生能力等方法。其中,提高神经元内源性的再生能力,是有效促进神经系统损伤修复的基本方法之一。转录因子(Transcription Factor,TF)是一种DNA结合蛋白,能够与基因上特异性的位点结合从而直接或间接的调控基因的转录,在发挥基因生物功能中具有重要作用。本实验拟通过分子和细胞生物学方法筛选多种与轴突生长相关的转录因子,并试图将单个转录因子或者多个转录因子联合转染到类神经元细胞PC12和神经元当中,观察细胞突起生长情况,找出对促进细胞突起生长有效的单个转录因子或转录因子的组合。实验首先改造克隆及表达载体,获得pCAGSJ载体;其次,通过文献检索,确定38种转录因子为候选基因,利用RT-PCR及PCR的技术,获得转录因子的编码区序列(Coding DNA Sequence,CDS),并将其连接到经过改造的真核表达载体上,经过菌液PCR、酶切验证和测序后确定其序列连接的正确性;最后再通过脂质体转染的方法,将38种转录因子分别单独转染到PC12细胞中,检测细胞突起长度。结果发现:上述转录因子对细胞突起的生长均起到了一定的促进作用,但是每个转录因子促进突起生长的能力各有不同,其中CREB、KLF4、p50、STAT3、Hb9、Batf、Sox10、Sno N、Lmx1a和Lhx3等10种转录因子对细胞突起生长的促进作用最为明显,于是我们挑选上述10种转录因子作为我们后续筛选促轴突生长转录因子组合的候选基因。然而从上述10种转录因子中是否能筛选出某种组合,促进轴突生长,我们需要解决以下两个问题:1,筛选策略;2,是否存在组合一定比单个转录因子效果好。于是,我们挑选了CREB、p50、STAT3和KLF4四种转录因子,采用N-1的策略,即4个转录因子,每次只转3个,观察哪个转录因子对突起生长最为有效。我们采用以下转录因子组合:CREB+KLF4+p50、CREB+KLF4+STAT3、CREB+p50+STAT3、KLF4+p50+STAT3。结果发现缺少CREB和STAT3转录因子的组合中,细胞突起最短,说明CREB和STAT3对突起生长最为重要。随后验证CREB+STAT3组合效果,发现转染后,细胞突起最长。该研究结果初步验证我们的假设:即N-1策略可以用于转录因子组合的筛选;存在对轴突生长最为有效的转录因子组合。通过改变神经元基因表达水平的方式可以使神经元轴突的生长能力增强,不仅为研究神经损伤再生修复提供了理论基础,而且为临床治疗神经损伤性疾病提供了指导依据。