科学家们找到了神经细胞再生的线索
圣路易斯华盛顿大学医学院(Washington University School of Medicine in St. Louis)的研究人员发现了一种能触发某些受损神经细胞分支再生的连锁反应,这一发现有朝一日可能有助于改善导致感觉丧失或瘫痪的神经损伤的治疗。
科学家也表明了这一点神经细胞在大脑和脊髓在这个连锁反应中缺少一个环节。这种连接是一种叫做HDAC5的蛋白质,它可以帮助解释为什么这些细胞不太可能自己重新生长失去的分支。这项新的研究表明,激活中枢神经系统中的HDAC5可能会激活该区域神经细胞分支的再生,而该区域的损伤往往会导致持久的瘫痪。
“我们知道几个基因,这些基因有助于这些神经细胞分支的再生,这些神经细胞分支被称为轴突,但直到现在我们不知道是什么激活了这些基因的表达,因此,修复过程,”高级作者Valeria Cavalli说,博士学位,神经生物学助理教授。“这让我们更接近一天能够开发治疗,以提高轴突再生。”
该研究发表在11月7日的杂志上细胞。
轴突是发送消息的神经细胞的分支。它们通常比Dendrites伤害更长,更容易受到伤害,接收消息的分支。
在外周神经系统(大脑和脊柱外的神经细胞网络)中,细胞有时会自然地再生受损的轴突。但在由大脑和脊髓组成的中枢神经系统中,受损的神经细胞通常不能取代失去的轴突。
使用外围使用神经系统细胞在Valli博士学位,博士学位,博士学位,博士学位,博士学位,博士学位,博士后,在Cavalli实验室的博士后,切断了细胞的轴突。他和他的同事们了解到这导致钙涌动沿着轴轴向后行驶到电池的主体。浪涌是激活轴突修复机制的一系列反应的第一步。
在外周神经细胞中,这种连锁反应中最重要的步骤之一是从细胞核(保存DNA的中央隔室)释放一种名为HDAC5的蛋白质。研究人员了解到,在离开细胞核后,HDAC5启动了一些参与再生过程的基因。HDAC5还会转移到损伤部位,协助微管的形成,这是一种刚性管,作为细胞的支撑结构,并帮助建立替代轴突的结构。
当研究人员对HDAC5基因进行基因修饰,使其蛋白滞留在周围神经细胞的细胞核中时,轴突在细胞培养中不能再生。科学家们还表明,他们可以在细胞培养和动物实验中,通过给细胞注射药物,使HDAC5更容易离开细胞核,从而促进轴突的再生。
当科学家们在中枢神经系统细胞中寻找同样的连锁反应时,他们发现HDAC5从未离开细胞核,也没有移动到损伤部位。他们认为,未能将这个重要的角色从细胞核中提取出来可能是为什么它如此重要的最重要的原因之一神经系统细胞不能再生轴突。
“这给了我们希望,如果我们能够在大脑和脊髓神经元中制作该系统的方法,我们可以帮助细胞中枢神经系统重新长出失去的树枝,”卡沃利说。“我们现在正在努力。”
卡沃利还与苏珊·麦金农(Susan Mackinnon)医学博士合作,悉尼M. Shoenberg Jr.和罗伯特·H. Shoenberg外科教授,整形和重建外科部门的主任和先驱周围神经移植。两人正在调查HDAC5或其他成分是否连锁反应可以用来帮助恢复神经移植的感觉功能。
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