研究人员发现了修复神经纤维的关键蛋白质

德国神经退行性疾病中心(DZNE)的科学家们发现了一组帮助再生受损神经细胞的蛋白质。他们的研究结果发表在该杂志上神经元。

人们普遍认为神经元当它们不再需要时，中枢神经系统就会关闭它们的生长能力;这通常发生在他们找到他们的靶细胞并建立突触。然而,最近发现拿出你的勇气细胞具有再生和修复损伤的潜力就像年轻的神经元一样。这种返老还童的潜在机制现在已经在实验室研究该团队由波恩研究中心的弗兰克·布拉德克教授和波恩大学的科学家们共同领导。

“事实上，这相当令人惊讶。这绝不是理所当然的事，年轻和成年的神经细胞共享相同的机制，”Bradke说。神经元在胚胎发育过程中表现出旺盛的生长。另一方面，成熟的神经细胞通常不生长和不能再生。我们的研究现在表明，尽管成年细胞的生长能力受到抑制，但神经元保持了生长和再生的倾向。”Bradke和他的同事们发现，启动年轻神经元生长的某些蛋白质对这些过程至关重要。这些蛋白质是生长能力的关键调节因子发展阶段。它们作用于细胞的支撑结构，从而触发动态过程，这是生长和再生的先决条件。”

青少年增长才干

事实上，神经元只有在胚胎发育时才显示出它们的生长天赋。在这个阶段，它们形成长长的突起(称为“轴突”)，以便连接并传输信号。然而，当神经系统达到成人阶段时，受伤后生长和再生的能力就会减弱。只有“外围”的神经元，例如手臂和腿部的神经元，保留着修复受损连接的显著潜力。然而，如果脊髓的轴突被切断，它们就不能再生长:因此，神经冲动的通路仍然受到干扰。这会导致瘫痪和其他严重的残疾。

特殊蛋白质家族

“很长一段时间以来，我们一直在想是否有可能重新激活显示在早期发育阶段的过程。这可能是触发成人神经元再生的一种方式，”布拉德克实验室的博士后研究员、当前研究的主要作者塞巴斯蒂安·杜普拉兹(Sebastian Dupraz)说。近年来，波恩的科学家们发现了影响神经元生长的各种因素。某些蛋白质——那些“cofilin/ADF”家族——被证明发挥了关键作用:在胚胎发育过程中，这些分子控制了细胞突起的形成，这些突起最终演化为轴突。Dupraz说:“在我们最近的研究中，我们发现正是这些蛋白质推动了成年神经元的生长和再生。”

分子溶解

科学家们发现，神经元的生长和再生是由肌动蛋白丝的周转推动的。这些弦状分子属于分子支架，它赋予细胞形状和稳定性。cofilin/ADF家族的蛋白质部分溶解了这个束身衣。只有通过这种分裂，细胞的结构才会发生改变，因此神经元才能生长和再生。“未来再生干预的一种方法可能是针对肌动蛋白，”本研究的另一位主要作者、DZNE科学家芭芭拉·沙夫兰(Barbara Schaffran)提到。

研究人员观察了这些过程神经细胞老鼠和大鼠。检测的神经元属于“背根神经节”。这是一束连接脊髓和外周神经系统的神经元。每个位于那里的细胞有两个轴突:一个中央轴突和一个外周轴突。外周轴突损伤后可再生。人们早就知道，中枢轴突也可以再生;但前提是它的外围对手之前已经受损。Bradke说:“为什么会有这样的序列还不完全清楚。”“我们将来会研究这个问题。”

对基础研究的贡献

波恩的科学家们正在逐步研究是什么促使神经元生长和再生。这是一个漫长的过程。因此，Bradke抑制了对脊髓损伤治疗快速进展的期望。“我们做研究是为了为未来的治疗奠定基础。但遗憾的是，在新的治疗方法出现之前，你必须耐心等待。还有很长的路要走，”他说。

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