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再生受損的神經取決于關閉關鍵基因

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-09-18瀏覽次數:781

與人體其他部位不同,大腦和脊髓中的神經元在受傷后不會長出來。剪掉你的手指,你可以在幾天或幾周內恢復它;通過你的脊髓,你可能永遠不會再走路了。

現在,圣路易斯華盛頓大學醫學院的研究人員已經確定了周圍神經采取的一些關鍵步驟 - 手臂和腿部的重要步驟 - 當它們再生時。該研究發表在12月10日出版的“美國國家科學院院刊”上,發表了一條脊髓神經元可能能夠遵循的道路 - 可能導致脊髓損傷的人恢復得更好。

“我們已經發現了修復受損外周神經所需的一些事件,我們可以看到這些事情不會發生在中樞神經系統中,”神經科學副教授Valeria Cavalli博士說。 “所以現在我們正試圖看看打開這些網絡是否可以幫助脊髓神經元再生。”

美國每年約有11,000人因脊髓損傷而存活。此類傷害通常是由汽車和摩托車事故,墜落,接觸性運動和潛水或槍聲引起的。醫療保健提供者可以通過快速輕柔地固定脊柱來降低進一步受傷的風險,但是沒有辦法扭轉已經發生的脊髓損傷。形成脊髓的神經元不會自發地自愈。

中樞神經系統中的神經元 - 大腦和脊髓 - 以及周圍神經系統非常相似,除了它們的再生能力。因此,Cavalli意識到研究外周神經元可以幫助我們理解為什么一些受損神經元會再生,而另一些則沒有。她轉向一個獨特的感覺細胞,跨越兩個神經系統。這些稱為背根神經節神經元的細胞具有長卷須,稱為軸突,具有兩個分支。軸突的一個分支附著在身體周圍的細胞上,如果切口可以再生;另一側與脊髓細胞相連,受傷后不能再生。

Cavalli和第一作者Young Mi Oh博士是一位科學家和同事,在實驗室訓練了小鼠背根神經節神經元,然后切割它們以找出細胞再生軸突時發生的生物過程。他們還切斷了小鼠的坐骨神經 - 向上延伸穿過背根神經節并進入脊髓。研究人員隨后確定了一組需要關閉軸突再生的基因。

“其他人也表明,大量基因在再生過程中被拒絕,但作為我們剛剛說過的一個領域,'呃'而忽略了他們對被激活基因的關注,”卡瓦利說。 “在這里,我們發現建立一個再生計劃意味著必須打開一些基因,但許多基因必須被關閉。”

研究人員說,特別是,一組參與發送和接收化學和電子信號的基因 - 成熟神經元的主要責任 - 必須保持沉默才能愈合。

卡瓦利說:“受損的神經元必須停止作為一個神經元發揮作用,并專注于修復自己。” “這意味著神經元必須轉變為不成熟的狀態才能重新參與發育計劃并重新開始。” p>

細胞必須變得不那么成熟以再生的想法并不新鮮,但Cavalli和Oh的研究提供了支持這一想法的證據。研究人員確定了返回不太成熟狀態的關鍵分子和遺傳參與者,并證明返回的時機對于成功恢復至關重要。

“如果你正在觸發一個使神經元不那么成熟的系統,你必須確保它不會永遠存在,”卡瓦利說。 “它仍然必須是一個神經元。雖然它是一個不成熟的神經元,它可以重新成熟,并在它自我愈合后再次開始工作。”

Cavalli及其同事正在努力更詳細地了解關閉特定基因的時間和持續時間,以及來自中樞神經系統的沉默神經元是否會誘導它們在受傷后再生。

卡瓦利說:“我們還沒有找到治療方法,但現在我們對受損神經元的作用有了更好的了解。” “從這里開始,我們可以建立新的假設并嘗試將它們應用于人們。

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