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科學家在患有脊髓損傷和視神經損傷的小鼠中再生神經元
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化為新產品 |下一篇:一項新的研究估計了地球以外生命和智力出現(xiàn)的幾率
就像電網中的電力線一樣,從神經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絡。但是與可以修復的電力線中斷不同,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,因為脊髓損傷和軸突嚴重受損或被切斷的相關狀況而終生喪失感覺和運動功能。
但是,路易斯·卡茲醫(yī)學院附屬天普大學(LKSOM)的科學家進行的新研究表明,歸功于這種被稱為Lin28的分子,它可以調節(jié)細胞的生長,從而可能從這些損傷中恢復功能。在《分子療法》雜志在線發(fā)表的一項研究中,Temple研究人員描述了當Lin28表達超過其正常水平時,能夠促進脊髓損傷或視神經損傷的小鼠軸突再生的能力,從而能夠修復機體的溝通網格。
“我們的發(fā)現(xiàn)表明,Lin28是軸突再生的主要調節(jié)劑,并且是中樞神經系統(tǒng)損傷的有希望的治療靶標,” Lewis的Shriners醫(yī)院兒科研究中心的解剖學和細胞生物學教授Li Shuxin醫(yī)學博士坦普爾大學卡茲醫(yī)學院和這項新研究的高級研究員。該研究是第一個證明Lin28上調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作為神經元再生的靶標感興趣,因為它是干細胞活性的守門員。” “它控制著維持干細胞或使其分化的開關,并可能促進軸突再生等活動。”
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膜的視神經束損傷的組。
另一組具有正常Lin28表達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,而在患有視神經損傷的動物中,軸突重新調節(jié)了視神經束的整個長度。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,因為目前尚無針對脊髓損傷或視神經損傷的再生療法。”
他近期的目標之一是確定一種使Lin28進入人體患者受傷組織的安全有效方法。為此,他的研究人員團隊需要為Lin28開發(fā)一個載體或載體系統(tǒng),該載體或系統(tǒng)可以進行系統(tǒng)注射,然后在受傷的軸突上進行磨練,以將治療方法直接傳遞給多個受損神經元群體。
李博士還想破譯Lin28信號通路的分子細節(jié)。他解釋說:“ Lin28與其他生長信號分子緊密結合,我們懷疑它使用多種途徑來調節(jié)細胞生長。” 這些其他分子可能會與Lin28一起包裝,以幫助神經元修復。
其他為這項工作做出貢獻的研究人員包括法蒂瑪·內森(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)學院的解剖學與細胞生物學系; 巴爾的摩的約翰·霍普金斯大學醫(yī)學院骨科手術室和所羅門·H·斯奈德神經科學系的周鳳泉。
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。