该发现为损伤神经再生提供了新的遗传途径
加州大学圣地亚哥分校(University of California San Diego)的生物学家在寻找与神经轴突再生有关的基因时,取得了令人惊讶的结果:他们发现了一种新的基因通路,为从中风到脊髓损伤等创伤性损伤的患者带来了希望。
加州大学圣地亚哥分校生物科学项目助理科学家金京元(Kyung Won Kim)、金义石(Yishi Jin)教授和他们的同事对线虫进行了大规模的遗传筛选,试图最终了解可能限制人类神经再生的遗传影响。出乎意料的是,研究人员发现piwi相互作用的小RNA (piRNA)通路在神经元损伤的再生中起着积极的作用。
该发现于2018年1月25日在线发表在该杂志上神经元。
加州大学圣地亚哥分校医学院细胞与分子医学系成员、神经生物学、生物科学部主任金教授说:“这完全出乎意料。”“piRNA并没有出现在我们的雷达上,但现在我们确信它是一种新的功能通路神经元并且,通过一些工作,可以提供治疗目标,帮助神经元更好地对抗受伤。"
轴突是神经细胞的细长延伸,将电信号和化学信号从一个细胞传递到另一个细胞。金教授的研究重点是发现新的目标来帮助轴突再生,特别是那些被认为是不可逆转的损伤,如交通事故、运动损伤、脊髓损伤和中风。
金教授说,尽管目前还没有治愈这些损伤的方法,但如果受损的神经元没有死亡,“我们有希望找到让它们更强壮并帮助它们再生的方法。”
Jin和Kim说,piRNA历来被视为生殖细胞对抗转座因子的一种防御机制,在神经系统中没有作用。在基因筛选中确认了piRNA后,研究人员继续研究了piRNA在轴突损伤中的作用,他们使用飞秒激光仪器进行实验,该仪器能发出超快脉冲来精确切割轴突。当金第一次提出piRNA限制轴突生长的数据时,金说这个结果似乎不太可能。最终,这些结果被证明是无可辩驳的,尤其是当研究人员敲除了一系列产生piRNA所需的基因后,发现受损的蛔虫轴突再生得更好。
“对我们来说,这一发现完全出乎意料,”金说。“我们现在正在研究调节抑制轴突再生途径的详细机制,包括明确哪些piRNA元素参与其中,以及它们如何在轴突再生中发挥作用。”
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