2020年10月5日

研究人员确定了眼睛和大脑神经元再生的过程

神经元的死亡，无论是大脑还是眼睛，都会导致从失明到帕金森氏症等一系列人类神经退行性疾病。目前对这些疾病的治疗只能减缓疾病的发展，因为一旦神经元死亡，就无法被替代。

现在，来自圣母大学(University of Notre Dame)、约翰·霍普金斯大学(Johns Hopkins University)、俄亥俄州立大学(Ohio State University)和佛罗里达大学(University of Florida)的一组研究人员已经发现了调控是否会导致死亡的过程的基因网络神经元会在某些动物身上再生，比如斑马鱼。

“这项研究是原理证明，表明视网膜神经元有可能再生。我们现在相信大脑神经元再生的过程将是相似的，”圣母大学生物科学系教授、该研究的合著者大卫·海德说。

该研究发表于科学研究人员绘制了具有视网膜神经元再生能力动物的基因图谱。例如，当斑马鱼的视网膜受损时，被称为Müller神经胶质的细胞会经历一个被称为“重编程”的过程。在重新编程过程中，Müller胶质细胞将改变它们的基因表达，变得像祖细胞，或用于有机体早期发育的细胞。因此，这些类似祖细胞的细胞可以成为修复受损视网膜所必需的任何细胞。

和斑马鱼一样，人类也有Müller胶质细胞。然而，当人类视网膜受损时，Müller胶质细胞会产生胶质增生，这一过程不允许它们重新编程。

“在确定了动物视网膜损伤恢复的不同过程后，我们必须破译重新编程和胶质细胞增生的过程是否相似。Müller神经胶质在再生动物和非再生动物身上会遵循相同的路径吗?还是会完全不同?”“这真的很重要，因为如果我们想使用Müller胶质细胞来再生人类视网膜神经元，我们需要了解这是否需要改变目前Müller胶质细胞的路径，或者是否需要一个完全不同的过程。”

研究小组发现，再生过程只需要生物体“打开”其早期发育过程。此外，研究人员还发现斑马鱼在再生过程中，Müller胶质细胞也经历了胶质增生，这意味着能够再生视网膜神经元的生物遵循的路径与不能再生视网膜神经元的动物相似。斑马鱼体内的基因网络能够将Müller胶质细胞从胶质增生状态转移到重编程状态，而老鼠模型中的基因网络则阻止了Müller胶质细胞的重编程。

从那里，研究人员能够修改斑马鱼穆勒神经胶质细胞进入一种类似的状态，阻止重编程，同时也让老鼠模型再生一些视网膜神经元。