研究发现,当胶质疤痕完整时,神经细胞更好地再生

脊髓损伤部位疤痕的新作用
以前受损的轴突(红色)可以通过刺激生长的分子(以蓝色)的分子存在下通过致密的星形胶质瘢痕(绿色)生长。数十年的研究表明,伤害后疤痕会阻止再生。信用:Michael V. Sofron博士,UCLA。

神经科学家长期以来,胶质细胞形成的疤痕组织 - 中枢神经系统中环绕着神经元的细胞 - 在大脑或脊髓损伤后受损受损神经细胞。因此,难怪研究人员认为,如果他们能找到去除或抵消那种疤痕组织的方法,受伤的神经元可能会自发地修复自己。

UCLA科学家们现在一项新的研究表明,这一假设可能已经阻碍了修复的研究伤害。

在使用小鼠的研究中,Michael Sofroniew博士和同事发现了胶质那个形式之后可能实际上有利于神经细胞再生。研究,发表在自然,最终可能导致新方法来修复灾难性脊髓损伤。

“持续20年,我们一直在应用技术,以防止Glial Scarring希望促进神经纤维再生,修复和恢复,但从未观察过积极的效果,”大卫·佩芬医学院医学教授(UCLA医学院神经生物学教授)说。“现在我们发现破坏胶质疤痕实际上危害了可以通过特定刺激刺激的神经纤维再生”。

脊髓是一种被称为轴突的粗粗的神经投射线,它从大脑出发激活肌肉,从感觉器官返回大脑提供反馈。周围神经受损后轴突会重新生长,与之不同的是,成熟的脊髓神经元在受伤部位(如脊髓被切断或压碎时)不会再长出轴突,这将导致受伤部位以下的瘫痪。

医生们一直认为,恢复的主要障碍是一种被称为星形胶质细胞的胶质细胞形成的疤痕组织。这是因为,在损伤后,脊神经纤维不能通过这种胶质疤痕再生,而且似乎在其中“停滞”。这种想法促使加州大学洛杉矶分校的研究人员提出了一个简单的问题:如果这是真的,阻止或去除疤痕难道不会促进神经再生吗?

为了回答这个问题,研究人员评估了两种类型的小鼠 - 其中可以接通特定基因以防止形成疤痕和另一种工程化的基因,可以在它们形成后溶解疤痕的基因。使用荧光成像,研究人员然后追溯各个轴突,看看它们是否会接近或交叉,如果疤痕被阻塞或被抹去。

在这两种情况下,轴突都没有通过病变来解冻的迹象。

“这清楚地驳斥了摆脱伤疤的假设将允许受伤的轴突自发再生,”Sofroniew说。“事实上,它暗示伤疤可能会发挥某种积极作用。”

该研究还揭示了胶质伤害在一个实验中的有益作用,其中科学家轻轻地将受伤的神经元倒入再生 - 一个策略中的Sofrroniew比较“胡萝卜和一根棍子”的方法。在正常或遗传修饰的小鼠中,神经营养生长因子(胡萝卜)在脊柱损伤部位注入同时施加刺激神经再生(棒)的额外病变。

值得注意的是,在正常小鼠中,该方法刺激了停止的脊髓轴突通过胶质疤痕和损伤部位的强劲再生。更值得注意的是,经过基因改造消除疤痕的老鼠受到刺激的神经再生明显减少——在某些情况下,完全没有。

“这是一个非常令人惊讶的发现,”Sofroniew的实验室的前一名研究助理Co-First作者Mark Anderson表示,他现在位于瑞士的ÉcoleGoytechniqueFédéraldeLausanne。“疤痕形成长期被认为是轴突再生的主要障碍。”

该研究的Co-First Author和Sofroniew的实验室中的Joshua Burda表示,该发现可以提示一种新的思维方式。

他说:“这篇论文可能会促使一些人把注意力从试图降低星形胶质细胞的活性,特别是在疤痕形成方面转移到如何利用它作为一种促进再生的方法上。”

该团队还进行了生物化学筛网,以鉴定瘢痕组织中表达的分子,并发现了支持轴突生长的相对高的因素。这表明疤痕能够产生化学信号,尽管微弱的信号,但允许轴突在它们上生长。因此,修理中枢神经系统的未来策略可能涉及甚至更有效的生长因子混合物,如Sofroniew的“胡萝卜”,这可能是在患者伤害附近持续注入或植入的。

Burda指出,该发现可能是彻头彻尾的可预测,研究人员在演变方面思考。

“也许这并不奇怪,高度进化的中枢神经系统的创伤反应,比如他说,将在伤口愈合和轴突再生中发挥至关重要的有益功能。“

添加了SOFRONIEW:“在患者中不能应用小鼠模型中使用的技术。但我们的作品是发展策略的重要科学步骤,使神经纤维在严重的脊柱病变中再生生育。它为一项研究领域开辟了大门由错误的教条抑制。“


进一步探索

干细胞疤痕辅助助剂从脊髓损伤中恢复

更多信息:星形胶质细胞疤痕形成有助于中枢神经系统轴突再生,自然DOI:10.1038 / Nature17623
信息信息: 自然

引文:研究发现,当Glial Scarring留下完整(2016年3月30日)从https://medicallexpress.com/news/2016-03-nerve-cells-regrow-glial-carring.html
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