通过破坏系统中的“刹车”来诱导受伤的神经纤维再生
大脑和脊髓损伤通常会导致永久性损伤,因为受伤的神经纤维(轴突)不能再生。波士顿儿童医院的一项研究发表在12月10日的杂志上神经元,在小鼠模型中,当抑制自然生长因子的基因被删除时,轴突可以旺盛地再生。
增加一个之前的研究发表在科学去年,由志岗河,博士,博士领导的研究柯比神经生物学波士顿儿童医院的中心提供了进一步的证据,表明轴突再生受到损伤诱导生长因子反应性降低或丧失的限制,并提出了一些克服这一问题的方法,以帮助人们从大脑或脊髓损伤中恢复。
在早期的研究中,He和他的同事使用基因技术删除了小鼠视网膜神经节细胞中被称为mTOR通路的生长途径的两种抑制剂。(这些细胞构成视神经携带视觉输入从视网膜到大脑。)消除这种抑制可以使受伤的轴突蓬勃生长,但对未受伤的轴突则不然,这表明损伤本身有助于触发轴突的再生。
在新的研究中,他和他的同事在老鼠身上使用了第二套基因技术来删除一种炎症信号的抑制因子,称为SOCS3视网膜神经节细胞——在受伤后,轴突再次茁壮生长。一周后,mTOR通路再次被激活的迹象也出现了。
此外,损伤后不久,研究小组观察到一种名为CNTF(睫状神经营养因子)的生长因子的增加视网膜。当CNTF直接作用于眼睛时,轴突的生长甚至比单独缺失SOCS3时还要多。然而,CNTF在没有删除SOCS3的小鼠中仅小幅增加了生长。
他指出:“之前已经对CNTF和其他细胞因子(细胞信号分子)进行了促进轴突再生的测试,但没有成功。”“现在我们知道,这是由于对SOCS3的严格负面控制。使用小分子化合物或RNA干扰抑制SOCS3,可能会让这些细胞因子生长因子发挥作用。”
的另一种方式促进轴突再生,基于团队的发现,可以直接刺激SOCS3抑制信号通路,称为JAK / STAT,添加方阳光,博士论文的第一作者与帕特里斯分享的史密斯博士(F.M. Kirby的神经生物学中心在波士顿儿童医院)。Sun目前正在测试一些STAT激活剂。
“我们对这些发现感到非常兴奋,”何说。“首先,我们正在测试操纵MTOR和JAK/STAT通路的联合效应,希望最大限度地促进轴突生长。第二,也是更重要的是,我们正在测试这些手法是否能改善视神经损伤和脊髓损伤后的功能恢复。”
更多信息:Smith等人,SOCS3缺失促进体内视神经再生,神经元(2009), doi: 10.1016 / j.neuron.2009.11.021
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