Regeneron ISEF 2025 最高奖：BMED015 - 使用PGE2作为治疗剂的神经再生

急性损伤和慢性神经退行性疾病导致的神经退行性病变，给全球数百万患者带来毁灭性的症状。目前尚无再生神经元的疗法，这意味着患有慢性神经退行性病变的患者可能永远无法恢复失去的神经功能。本项目旨在探究神经胶质细胞分泌的脂质信号分子PGE2在神经再生中的作用，以确定修饰PGE2信号或将其作为治疗手段是否能够促进轴突的再延伸。PGE2由施万细胞和星形胶质细胞分泌，但其在神经退行性病变和修复中的确切作用尚不清楚。本研究采用体外损伤范式，探究了PGE2对轴突再生的影响。研究发现，1 uM剂量的dmPGE2可促进损伤后的再生（平均轴突长度增加126.29%），有望提高损伤后细胞的存活率。 RNA Scope 分析还发现，1 uM dmPGE2 治疗可增强细胞兴奋性。为了验证其对轴突再生的影响，我们采用正交实验，通过 Brainbow AAV 转染和移植-再板实验进行全轴突切断。接下来，为了探索 PGE2 如何与复杂的体内系统中的其他受体相互作用，我们进行了分子对接。最后，基于 GWAS 的分析发现，与健康患者相比，多发性硬化症患者中参与前列腺素生成和信号传导的基因表达上调，这表明 PGE2 在炎症环境中的作用可能是神经胶质细胞为保护剩余神经元而做出的自然反应。总而言之，本项目表明，以 PGE2 信号传导为靶点的神经再生疗法或可挽救和改善数百万人的生命。