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科學(xué)家在患有脊髓損傷和視神經(jīng)損傷的小鼠中再生神經(jīng)元
2020-05-24 12:39上一篇:在火星或地球上,生物混合物可以將二氧化碳轉(zhuǎn)化為新產(chǎn)品 |下一篇:一項(xiàng)新的研究估計了地球以外生命和智力出現(xiàn)的幾率
就像電網(wǎng)中的電力線一樣,從神經(jīng)元向外生長的長線狀投影(稱為軸突)形成了從大腦到身體各個部位的相互連接的通信網(wǎng)絡(luò)。但是與可以修復(fù)的電力線中斷不同,軸突的斷裂是永久的。每年,成千上萬的患者面對這一現(xiàn)實(shí),因?yàn)榧顾钃p傷和軸突嚴(yán)重受損或被切斷的相關(guān)狀況而終生喪失感覺和運(yùn)動功能。
但是,路易斯·卡茲醫(yī)學(xué)院附屬天普大學(xué)(LKSOM)的科學(xué)家進(jìn)行的新研究表明,歸功于這種被稱為Lin28的分子,它可以調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長,從而可能從這些損傷中恢復(fù)功能。在《分子療法》雜志在線發(fā)表的一項(xiàng)研究中,Temple研究人員描述了當(dāng)Lin28表達(dá)超過其正常水平時,能夠促進(jìn)脊髓損傷或視神經(jīng)損傷的小鼠軸突再生的能力,從而能夠修復(fù)機(jī)體的溝通網(wǎng)格。
“我們的發(fā)現(xiàn)表明,Lin28是軸突再生的主要調(diào)節(jié)劑,并且是中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷的有希望的治療靶標(biāo),” Lewis的Shriners醫(yī)院兒科研究中心的解剖學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)教授Li Shuxin醫(yī)學(xué)博士坦普爾大學(xué)卡茲醫(yī)學(xué)院和這項(xiàng)新研究的高級研究員。該研究是第一個證明Lin28上調(diào)在動物脊髓損傷中具有再生能力的研究。
李博士說:“我們對Lin28作為神經(jīng)元再生的靶標(biāo)感興趣,因?yàn)樗歉杉?xì)胞活性的守門員。” “它控制著維持干細(xì)胞或使其分化的開關(guān),并可能促進(jìn)軸突再生等活動。”
太平洋在線. 為了探索Lin28對軸突再生的影響,Li博士及其同事開發(fā)了一種小鼠模型,其中動物在某些組織中表達(dá)了額外的Lin28。完全長大后,將動物分為遭受脊髓損傷或連接至眼睛視網(wǎng)膜的視神經(jīng)束損傷的組。
另一組具有正常Lin28表達(dá)和類似損傷的成年小鼠被注射了針對Lin28的病毒載體(一種載體),以檢查該分子對組織修復(fù)的直接作用。
在所有情況下,額外的Lin28均可刺激長距離軸突再生,盡管在受傷后注射Lin28后觀察到了最明顯的影響。在患有脊髓損傷的小鼠中,Lin28注射導(dǎo)致軸突生長超過軸突損傷區(qū)域三毫米以上,而在患有視神經(jīng)損傷的動物中,軸突重新調(diào)節(jié)了視神經(jīng)束的整個長度。對Lin28治療后的步行和感覺能力的評估顯示,協(xié)調(diào)和感覺得到了顯著改善。
李博士解釋說:“我們觀察到許多軸突再生長,在臨床上可能非常重要,因?yàn)槟壳吧袩o針對脊髓損傷或視神經(jīng)損傷的再生療法。”
他近期的目標(biāo)之一是確定一種使Lin28進(jìn)入人體患者受傷組織的安全有效方法。為此,他的研究人員團(tuán)隊(duì)需要為Lin28開發(fā)一個載體或載體系統(tǒng),該載體或系統(tǒng)可以進(jìn)行系統(tǒng)注射,然后在受傷的軸突上進(jìn)行磨練,以將治療方法直接傳遞給多個受損神經(jīng)元群體。
李博士還想破譯Lin28信號通路的分子細(xì)節(jié)。他解釋說:“ Lin28與其他生長信號分子緊密結(jié)合,我們懷疑它使用多種途徑來調(diào)節(jié)細(xì)胞生長。” 這些其他分子可能會與Lin28一起包裝,以幫助神經(jīng)元修復(fù)。
其他為這項(xiàng)工作做出貢獻(xiàn)的研究人員包括法蒂瑪·內(nèi)森(Fatima M. Nathan),大竹洋介(Yosuke Ohtake),王碩(Shuo Wang),姜新培(Geipei Jiang),阿明·薩米(Armin Sami)和華國(Hua Guo),史瑞納斯醫(yī)院兒科研究中心和路易斯·卡茲醫(yī)學(xué)院的解剖學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)系; 巴爾的摩的約翰·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院骨科手術(shù)室和所羅門·H·斯奈德神經(jīng)科學(xué)系的周鳳泉。
該研究得到了美國國立衛(wèi)生研究院(National Institute of Health)的R01NS105961、1R01NS079432和1R01EY024575的部分資助,并得到了Shriners研究基金會的資助。