损坏时,成人大脑通过返回开始而修理
![A cross-section of a rat brain depicts cells (in blue) expressing normal levels of the Huntingtin gene while cells (in red) have had the gene knocked out. The latter cells, without the Huntingtin gene, displayed less regeneration. Credit: UC San Diego Health Sciences 损坏时,成人大脑通过返回开始而修理](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2020/whendamagedt.jpg)
当成年脑细胞受伤时,他们恢复到胚胎状态,根据4月15日的新发现,2020年4月15日发表的新发现自然由加州大学圣地亚哥医学院的研究人员,其他地方的同事。科学家们报告说,在新采用的不成熟状态下,细胞能够重新增长新的联系,在正确的条件下,可以帮助恢复丢失的功能。
修复脑和脊髓的损坏可能是医学科学最艰巨的挑战。直到最近,它似乎是一个不可能的任务。新研究列出了“成年大脑中再生的转录路线图”。
“使用现代神经科学的令人难以置信的工具,分子遗传学,病毒学和计算能力,我们首次能够识别成年脑细胞中的整个基因的全部基因,以便再生。这使我们对我们的基础知识如何在转录层面,再生发生,“博士,博士,博士博士,博士博士教授,博士博士医学院翻译神经科学研究所神经科学教授。
用一个鼠标模型,Tuszynski及其同事发现,在受伤后,成年大脑中成熟神经元恢复到胚胎状态。“谁会想到,”Tuszynski说。“只有20年前,我们在考虑成年大脑,作为静态,终端差异化,完全建立和不变。”
但是,通过Fred“Rusty”Gage,Ph.D.,Salk生物学研究所和UC圣地亚哥研究所教授,其他人发现了新的大脑细胞在海马和子宫内区域不断生产,在整个寿命中补充这些脑区。
Tuszynski说:“我们的工作进一步激进了这个概念。”“大脑自我修复或自我替换的能力并不局限于两个区域。相反,当一个成人大脑皮质的细胞受到伤害,它将(在转录水平上)转换为胚胎皮质神经元。在这恢复的情况下,即将更少的成熟状态,现在可以再生轴突,如果它提供了生长的环境。在我看来,这是研究中最值得注意的特征,并且是彻头彻尾的震惊。“
为了提供“令人鼓舞的再生环境”,坦苏斯基及其同事研究了神经元在脊髓损伤后如何应对受损。近年来,研究人员显着提出了使用嫁接神经干细胞进行脊髓损伤修理和恢复损失功能的可能性,基本上是通过诱导神经元通过损伤部位延伸轴突,重新连接切断的神经。
例如,去年,由Kobi Koffler,Ph.D.,神经科学助理教授,Tuszynski,陈·陈,博士,博士,Ph.D.,纳诺工程教授,工程研究所教授在UC圣地亚哥的药物,描述使用3 d印制的植入物促进神经细胞生长脊髓损伤在大鼠中,恢复连接和丢失功能。
最新的研究产生了第二次惊喜:在促进神经元生长和修复中,其中一个基本的遗传途径涉及基因亨廷顿(HTT),当突变时导致亨廷顿的疾病,其具有神经细胞逐步崩溃的毁灭性疾病大脑。
Tuszynski的团队发现,“再生转录组” - 皮质神经元使用的信使RNA分子的收集持续HTT基因。在经过基因改造而缺乏HTT基因的小鼠中,脊髓伤害显示出明显不那么神经元发芽和再生。
虽然在试图了解为什么亨廷汀突变引起疾病的原因,但仍然符合亨廷特顿的正常作用,但杜萨斯基说:“虽然已经进行了大量的工作。”“我们的工作表明,亨廷廷对于促进修复至关重要脑神经元。因此,预计该基因中的突变将导致成人神经元的丧失来修复本身。反过来,这可能导致亨廷顿氏病导致慢性神经元变性。“
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