可以修复受损轴突的分子
![Treatment with fusicoccin-A induces the regeneration of damaged axons towards the center of the injury. The axons are stained in green and the tips of the growing axons, called growth cones, are stained in red. Credit: McGill University 可以修复受损轴突的分子](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2017/1-moleculeshow.jpg)
在对植物生物学的研究中,一名研究人员发现,天然分子可以修复轴突,轴突是一种线状突起,负责在细胞之间传递电信号。轴索损伤是脊髓损伤和中风等残疾的主要原因。
安德鲁·卡普兰(Andrew Kaplan)是蒙特利尔神经学研究所和麦吉尔大学医院的一名博士候选人,他正在寻找一种用于轴突再生的药理学方法,他的研究重点是14-3-3,这是一种具有神经保护功能的蛋白质家族,目前正在神经学和神经外科学教授、该研究的资深作者艾莉森·福尼尔(Alyson Fournier)博士的实验室中进行研究。
在他的研究中,他发现了描述植物如何应对特定类型的真菌感染的研究。当植物接触到一种由某种真菌产生的小分子fusicoccin-A时,植物的叶子会枯萎,但根会长得更长。Fusicoccin-A通过稳定其与其他蛋白质的相互作用来影响14-3-3活性。
卡普兰说:“虽然14-3-3是这种现象的共同点,但涉及到的其他蛋白质的特性以及由此产生的生物活性在植物和动物之间是不同的。”
卡普兰认为,fusicoccin-A可能是利用14-3-3修复轴突的有效方法。为了验证这一理论,他和他的同事们用这种分子处理了培养中机械损伤的神经元,并观察了结果。
卡普兰说:“当我第二天在显微镜下观察时,轴突像杂草一样生长,这是一个令人兴奋的结果,使我们确定fusicoccin-A可以刺激受损神经系统的轴突修复。”
除了脑和脊髓损伤外,轴索损伤也是许多其他疾病的一个因素,包括多发性硬化症和神经退行性疾病。该研究小组的发现意味着,fusicoccin-A和类似分子可能成为开发治疗轴突损伤药物的起点。卡普兰说,未来的工作应该集中在更好地理解fusicoccin-A促进轴突修复的机制上。
特别是一种叫做GCN1的蛋白质,它很有希望。研究小组发现14-3-3和GCN1的物理结合是fusicoccin- a诱导轴突生长的重要因素。现在,科学家们可以检测GCN1在神经系统中的功能,并测试它与14-3-3的结合是否可以作为更定制治疗的药物靶点。
“我们已经确定了一个新的战略来推广轴突再生这些小分子可能是未来药物开发的优秀候选人,”富尼耶说。“这是一个令人兴奋的进步,因为该领域一直在努力寻找治疗方法,并确定刺激轴突修复的药物靶点。”
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