研究人员比较视神经中的神经元,以找到为什么一些重生和其他人没有
这是一个似乎向患有视力障碍的人诱人的希望提供诱人的问题。为什么当视神经受损时 - 通过创伤或疾病 - 其神经元的少数生存并更少仍然再生?大多数枯萎和死亡。
哈佛科学家进行的一项新研究可以指出答案。
该研究由约书亚Sanes领导,杰夫C.Tarr的分子和细胞生物学教授和脑科学中心主任,波士顿儿童医院神经内科教授,是第一个允许研究人员看神经元的这种生存和那些不再并肩的人,努力了解幸存的神经元正在做的是其他人的不这样做。该研究描述于3月18日在杂志中神经元。
“在同一种动物身上直接比较成功和失败的能力……这将对理解这些细胞之间的差异有很大帮助,”赛恩斯说。“这些细胞彼此非常相似,但一种细胞存活下来,其他细胞要么死亡,要么存活,但不会再生。”
这项研究占Sanes'实验室和他的实验室所追求的两个中央问题的组合。
“我们对Retina在开发期间如何有线,”Sanes解释说。“视网膜中大约有100种不同的细胞类型,并且在开发过程中,它们都整理到形成了这些非常复杂的电路。”
使用各种技术,包括绿色荧光蛋白,Sanes及其同事能够识别和追踪视网膜中的神经电路的路径,将光敏感光体连接到图像处理视网膜神经节细胞。
与轴突延伸穿过视神经到大脑的其余部分,视网膜神经节细胞在视觉处理中发挥关键作用。科学家认为,有30种类型的视网膜神经节细胞,每种类型的视网膜神经节细胞进行特定功能 - 例如,当物体向上移动时,一些火灾,而另一些则在其到达大脑之前识别出任何方向的移动到预处理视觉信息。
与此同时,他和同事长期以来一直在使用视神经作为一种设计设计的模型,这些模型可以在受伤后哄骗更多神经元来再生。
塞内斯说:“如果你切断神经的外围,比如肌肉的神经,轴突可以很好地再生并恢复功能。”“但如果你切断大脑或脊髓的轴突,它们就不会。如果你切断视神经也是一样的。再生很少。许多人试图研究出了什么问题,以及我们是否能让这些细胞再生,但取得了有限的成功。”
这两支球队开始合作,寻求的目标是理解是否,当视神经被切割时,神经元均匀地消失,或者某些类型的细胞是否更容易存活。
“重要的原因是要知道的是因为如果是后者,那么我们将有一种很好的方法来比较那些生存的人,”他说。“事实上,我们发现的是,不同类型的细胞在非常非常不同的水平上死亡。我们看到没有幸存的少数,其中80%的细胞幸存下来。”
Sanes和He Labs发现,其中最可能的幸存者是所谓的“α”细胞。虽然它们最初占视神经中的5%的神经元,但它们占据了视神经被切割后生存的神经元的20%。研究人员继续表明,α细胞是最强烈反应的α细胞,以促进通过视神经促进轴突再生的努力。再生必须在伤害后重新连接眼睛。
洗澡,然后他发现了可能指出α细胞难度的线索及其再生能力。“我们发现的一件事是[那]它们含有一种叫做骨桥蛋白的蛋白质,称为生长因子,”谢恩说。“这是不足以使它们再生,否则他们没有额外的帮助,他们会发现,但我们发现,如果我们在更大的量中加入骨桥蛋白回到视网膜,则会促进这些细胞的再生。”
外勤说,研究人员还施用称为IGF-1的第二次生长因子,以帮助刺激神经元的再生。后来试验显示α细胞含有受体生长因子,其中落下了信号级联神经元。
虽然有关为什么的突出问题α细胞在其他人没有以及其他细胞类型可以鼓励再生的地方生存,Sanes表达了谨慎的乐观主义,使并排比较可能有一天可以导致恢复损坏的进步视神经。
“如何获得别人有很多东西可以学到细胞类型为了能够获得重生,“他说。”好消息是我们知道如何净化这些类型的细胞,以及其他类型的类型视网膜神经节细胞,并比较它们。这是一个希望的辉光,但过去还没有成功的其他亮点,所以我认为我们需要谨慎。“
这个故事发表了礼貌哈佛大瞪羚哈佛大学的官方报纸。更多大学新闻,请访问哈佛。
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