2018-12-11 04:30:02
再生受损的神经取决于关闭关键基因

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大脑和脊髓中的神经元在受伤后不会长出来,与身体其他部位不同。削减你的手指,你可能会在几天或几周内恢复使用它;穿过你的脊髓,你可能永远不会再走路了。

现在,在圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员已经确定了周围神经 - 手臂和腿部 - 再生时采取的一些关键步骤。该研究结果发表于12月10日的“美国国家科学院院刊”,刊登了一条脊髓神经元可能能够遵循的道路 - 可能导致脊髓损伤瘫痪患者的康复得到改善。

“我们已经找到了受伤的周围神经自我修复所需的一些事件,我们可以看到这些事情在中枢神经系统中不会发生,”副教授Valeria Cavalli博士说。神经科学“所以现在我们试图看看打开这些网络是否可以帮助脊髓神经元再生。”

美国每年约有11,000人因脊髓损伤而存活。此类伤害通常是由汽车和摩托车事故,坠落,接触性运动和潜水或枪声引起的。医护人员可以通过快速轻柔地固定脊柱来降低进一步损伤的风险,但是没有办法扭转已经发生过的脊髓损伤。形成脊髓的神经元不会自发地自愈。

中枢神经系统中的神经元 - 大脑和脊髓 - 以及周围神经系统非常相似,除了它们的再生能力。因此,Cavalli意识到研究外周神经元可以帮助我们理解为什么一些受损的神经元会再生,而另一些则没有。她转向一种独特的感觉细胞,跨越两种神经系统。这些细胞被称为背根神经节神经元,具有长卷须,称为轴突,具有两个分支。轴突的一个分支连接到身体周围的细胞,如果切割可以再生;另一侧与脊髓细胞相连,受伤后不能再生。

Cavalli和第一作者Young Mi Oh,博士,一名科学家和同事在实验室中培养了小鼠背根神经节神经元,然后将它们切割下来,以找出细胞再生轴突时发生的生物过程。他们还切断坐骨神经 - 通过背根神经节 - 在小鼠中向上跑腿并进入脊髓。研究人员随后确定了需要关闭轴突再生的一套基因。

“其他人也表明,在再生过程中大量的基因被拒绝,但作为一个我们刚刚说过的领域,'呃'并忽略了他们专注于被激活的基因,”卡瓦利说。 “在这里,我们发现建立一个再生计划意味着必须打开一些基因,但必须关闭很多基因。”

研究人员表示,特别是一组与发送和接收化学和电子信号有关的基因 - 成熟神经元的主要职责 - 必须保持沉默才能治愈。

卡瓦利说:“受伤的神经元必须停止作为一个神经元运作,并专注于修复自己。” “这意味着神经元必须转变回不成熟状态,以便重新参与发育计划并重新开始。”

细胞必须变得不那么成熟才能再生的想法并不新鲜,但Cavalli和Oh的研究提供了支持这一想法的证据。研究人员确定了退回到不太成熟状态的关键分子和遗传参与者,并表明回归的时机对于成功恢复至关重要。

“如果你正在触发一个让神经元不那么成熟的系统,你必须确保它不会永远存在,”卡瓦利说。 “它必须仍然是一个神经元,虽然是一个不成熟的神经元,所以它可以重新成熟,并在它自我修复后再次开始运作。”

Cavalli及其同事正致力于更详细地了解必须关闭特定基因的时间和持续时间,以及从中枢神经系统沉默神经元中的基因是否会诱导它们在受伤后再生。

卡瓦利说:“我们还没有找到治愈方法,但现在我们对受损神经元的作用有了更好的了解。” “从这里开始,我们可以建立新的假设并努力将它们应用于人们。”

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