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意外!修正受损神经新研讨找到“辅佐”本认为它只会阻止再生
发布时间:2023-04-07 23:27:52
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  关于神经损害的患者来说,要康复神经功用一向是个难题,由于关于成年哺乳动物来说,。一个多世纪以来,科学家一向致力于提醒神经再生失利的细胞和分子机制,以期为相关再生医学供给潜在药用靶点和修正战略。

  经典研讨标明,神经损害后,周围环境中的胶质瘢痕与髓鞘碎片是轴突再生的重要按捺要素。胶质细胞也因而一向背负着按捺神经再生的“坏”名声。

  但是新的研讨提醒,胶质细胞在神经轴突受损后其实还有着促进再生的效果。日前,美国麻省大学医学院的相杨团队和中国科学院脑科学与智能技能杰出立异中心(神经科学研讨所)李毅团队协作在Developmental Cell杂志上宣布论文,经过奇妙规划的试验,提醒了胶质细胞经过开释腺苷传递素(adenosine)激活轴突再生的细胞和分子机制,学习无脊椎动物的再生“经历”,为哺乳动物中枢神经体系修正供给了新的战略。

  研讨人员首先以果蝇幼虫的外周感觉神经元作为研讨轴突再生的体系。这些外周感觉神经元依据形状和功用能够分为不同的亚型。当使用部分的高强度双光子显微镜激光堵截感觉神经元的轴突后,不同亚型体现出了不同的再生才能:损害感触神经元(C4da neuron)的轴突能再生,机械感觉神经元(C3da neuron)则没有再生才能。

  进一步研讨标明,轴突再生才能的差异与包裹其轴突的胶质细胞有密切关系。经过钙成像技能,研讨人员发现无论是C4da仍是C3da神经元在轴突损害后,胶质细胞都会活跃呼应,发生胶质细胞钙信号并诱发ATP/腺苷开释。但两类神经元对腺苷的呼应不同:C4da神经元有腺苷受体(AdoR),能够感触腺苷,随后引发高频电发放和钙信号尖峰(Ca2+ spike),然后激活Ras、促进轴突再生;相反,C3da神经元缺少腺苷受体,本身无法感触到来自胶质细胞的腺苷信号然后不会发动再生程序。

  ▲果蝇幼虫中,不同亚型的外周感觉神经有不同的轴突再生才能(图片来历:研讨作者供给)

  风趣的是,给C3da神经元表达腺苷受体后,它们也能够变得像C4da相同,轴突再生才能大大增强。类似地,在C3da神经元中使用光控遗传学引进高频电发放/钙信号尖峰或用遗传学办法激活Ras都能够明显促进其轴突再生。这些效果一起提示,胶质细胞传递的是活跃促进神经元轴突再生的信号。

  根据在果蝇幼虫中发现的头绪,研讨团队进一步在哺乳动物中进行了验证。使用哺乳动物中枢神经体系再生的重要模型——小鼠视神经损害模型,研讨团队发现胶质细胞开释的化学信号相同能够促进视神经损害后的轴突再生。

  正常情况下,成年小鼠的视神经节细胞因夹闭遭受损害后,简直不会有任何轴突再生。但是,研讨人员以腺相关病毒(AAV)为载体将腺苷受体(Adora2b)送入神经节细胞中,一起结合化学遗传法(DREADD)引发胶质细胞开释腺苷传递素,能够明显促进神经节细胞的再生与存活。一起,经过按捺神经元活性或Ras信号,研讨人员也证明,腺苷受体是经过激活神经元电活性和Ras然后诱发小鼠神经节细胞轴突再生的。

  ▲研讨示意图:胶质细胞开释腺苷传递素,相同能够促进小鼠视神经损害后的轴突再生(图片来历:研讨作者供给)

  研讨团队由此提出,胶质细胞投递化学信号可能是一种促进轴突损害再生的保存机制。这些发现不只扩展了咱们对胶质细胞与神经细胞之间相互效果的了解,胶质细胞激活和腺苷信号的发现也为往后修正中枢神经体系损害供给了潜在的药物靶点与医治战略。

  该项作业由美国麻省大学医学院博士研讨生王飞、Kendra Ruppell和中科院脑智杰出中心访问学者周松林(江苏南通大学神经再生要点试验室)在相杨教授与李毅研讨员的一起指导下完结,课题组的其他成员活跃参与,是通力协作的重要效果。本作业得到美国NIH,中科院、科技部、基金委的赞助。

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