新发现的轴突“支持系统”为神经退行性疾病提供了新的治疗靶点

轴突是长的，手指状突起的神经元，其在整个神经系统中传输关键信号。但由于它们是脆弱的，它们通常是某些神经变性疾病的第一次伤亡之一，导致肌肉无力或肢体麻木等症状。

布法罗大学的新研究揭示了尽管脆弱的脆弱性轴突当它感觉到轴突受到伤害时，包裹它们的细胞包膜(雪旺细胞)就会来拯救它们。

发表在自然神经科学上周，这篇论文首次揭示了雪旺细胞可以帮助受伤的轴突。雪旺细胞像手套一样包裹在神经内的轴突周围。

医学博士Bogdan Beirowski说:“当神经退行性疾病早期损伤轴突时，神经元网络就会中断，导致衰弱症状。”布法罗大学生物医学学院生物化学助理教授、亨特·詹姆斯·凯利研究所(Hunter James Kelly Research Institute, HJKRI)首席研究员。

他解释说，专门保护轴突的疗法才刚刚开始发展，而且它们只专注于神经元，因此忽略了雪旺细胞。

乌兰巴托大学的这一发现被一名研究评论者描述为雪旺细胞生物学的重大突破。

贝罗斯基说:“我们发现了雪旺细胞的一种新的代谢功能。”“这是一个范式的转变，远离了神经元聚焦的轴突保护机制。”

他解释说:“我们发现，当轴突受到压力时，它们会对雪旺细胞产生的糖产生更大的胃口，这有助于轴突的恢复。”“因为轴突的死亡是许多退行性疾病的一个标志，我们的研究为利用这种内源性机制开发新的治疗方法铺平了道路，重点关注胶质细胞，支持，非神经元细胞神经系统稳定疾病中的轴突。“

Lou Gehrig的疾病和外周神经病

“我们的发现普遍适用于影响外周神经系统轴突的不同神经退行性疾病，”Beirowski解释说。他特别指出，这些发现应该会引起研究肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS，或卢·格里克氏症)和周围神经病变的神经科学家的特别兴趣。

研究人员发现Schwann细胞“感觉”当轴突生病时，并响应，为它们提供增加量的糖产物作为促进轴突稳定的能源。

在分子水平上，神经损伤导致施曼细胞中糖酵解的戏剧性上调，代谢过程，葡萄糖被分解为形成两个丙酮酸分子，更简单的糖。即，与细胞膜中专用糖转运蛋白的上调一起，促进了支持病态轴突的施旺细胞的释放糖。

“这就好像雪旺细胞成为了受伤轴突的一种能量支持系统，”Beirowski说。

通过药物和基因控制这种代谢途径，研究人员能够保护以不同方式受伤的小鼠轴突。

研究轴突和雪旺细胞如何代谢相互作用

研究人员表示，虽然轴突和施旺细胞形成了不可明确的关系，但它们通常通过神经生物学家分开进行研究。

“在这项研究中，我们带来了Axons和Schwann细胞Elisabetta Babetto博士说，她是第一作者，雅各布学院药理学和毒理学研究助理教授，也是HJKRI的研究员。

Beirowski补充说，该研究可以进一步调查轴突与中枢神经系统的胶质细胞对应物之间的类似关系，称为oligodendrocytes和星形胶质细胞。

“对这些发现特别有趣的是，我们首次展示了一种对受伤轴突具有舒缓和修复效果的生理型造型机制，”Babetto说。

研究人员在未来表示，通过操纵神经中的糖酵解代谢来发展将加强轴突的治疗。该研究还可能导致预防性治疗，可以减少轴突尤其脆弱的情景中的轴突损伤，例如在化疗诱导的周围神经病变。

对乌兰巴乌的研究还可能有助于深入了解为什么糖尿病患者经常发生神经病变。“因为营养和能量传感器参与了调节糖酵解的分子机制，我们的发现也可能提高我们对饮食、锻炼和其他环境因素如何影响外周神经系统轴突完整性的理解，”Beirowski说。

Wong Keit Men博士，曾在港研所进行博士研究，并在布法罗大学获得博士学位，是合著者;她是大学医学中心的博士后研究员Göttingen。

这项工作由两次来自肌营养不良协会的两项赠款资助，授予Beirowski和Babetto。

HJKRI以前布法罗比尔队四分卫吉姆·凯利的儿子命名。2005年，8岁的亨特·凯利死于克拉贝病的并发症。

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