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Cell新文章：神經(jīng)細(xì)胞再生信號(hào)
閱讀：276 發(fā)布時(shí)間：2013-11-9華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員確定了一個(gè)可觸發(fā)某些受損神經(jīng)細(xì)胞分支再生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，這一研究發(fā)現(xiàn)有一天或許可以幫助改善治療可導(dǎo)致感覺喪失或癱瘓的神經(jīng)損傷。
科學(xué)家們還證實(shí)，大腦和脊髓中的神經(jīng)細(xì)胞在這一鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中喪失了一個(gè)鏈環(huán)——這一稱之為HDAC5的蛋白或許可幫助解釋這些細(xì)胞自身不太可能再生出失去的分支的原因。新研究表明，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中激活HDAC5或許可以開啟這一區(qū)域的神經(jīng)細(xì)胞分支再生。中樞神經(jīng)細(xì)胞損傷常常會(huì)導(dǎo)致*性的癱瘓。
這項(xiàng)研究發(fā)表在11月7日的《細(xì)胞》（Cell）雜志上。
論文的資深作者、神經(jīng)生物學(xué)助理教授Valeria Cavalli博士說：“我們知道有幾個(gè)基因可促成稱之為軸突的這些神經(jīng)細(xì)胞分支再生，但直到現(xiàn)在我們?nèi)圆涣私馐鞘裁醇せ盍诉@些基因的表達(dá)，因此啟動(dòng)了修復(fù)過程。這項(xiàng)研究使得我們朝著有一天能夠開發(fā)出促進(jìn)軸突再生的治療又近了一步。”
軸突是指一些負(fù)責(zé)發(fā)送信號(hào)的神經(jīng)細(xì)胞分支。它們通常比負(fù)責(zé)接收信號(hào)的樹突更長(zhǎng)，更容易受到損傷。
在外周神經(jīng)系統(tǒng)（腦和脊髓外的神經(jīng)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)）中，細(xì)胞有時(shí)會(huì)自然再生受損軸突。但在由腦和脊髓構(gòu)成的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，受損神經(jīng)細(xì)胞通常不會(huì)替換失去的軸突。
Cavalli實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員Yongcheol Cho博士對(duì)實(shí)驗(yàn)室培育的外周神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞進(jìn)行研究，切斷了這些細(xì)胞的軸突。他和同事們發(fā)現(xiàn)，這會(huì)導(dǎo)致鈣波沿著軸突向后傳送到細(xì)胞體。這一鈣波是激活軸突損傷機(jī)制的一系列反應(yīng)的*步。 研究人員將發(fā)現(xiàn)，HDAC5離開細(xì)胞核后，開啟了許多與再生過程相關(guān)的基因。HDAC5還來到了損傷位點(diǎn)幫助生成微管，幫助建立了替代軸突的這一支持結(jié)構(gòu)。
當(dāng)研究人員對(duì)HDAC5基因進(jìn)行遺傳修飾，使得蛋白陷在外周神經(jīng)細(xì)胞的細(xì)胞核中時(shí)，細(xì)胞培養(yǎng)物中的軸突沒有再生?？茖W(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，在細(xì)胞培養(yǎng)物和動(dòng)物中通過定量給予細(xì)胞一些藥物，使得HDAC5更易于離開細(xì)胞核，他們能夠促進(jìn)軸突的再生。
當(dāng)科學(xué)家們?cè)谥袠猩窠?jīng)系統(tǒng)細(xì)胞中尋找相同的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)HDAC5從未離開細(xì)胞核，且不會(huì)去到損傷位點(diǎn)。他們認(rèn)為無法讓這一重要的作用因子離開細(xì)胞核，或許是中樞神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞無法再生出軸突的重要原因之一。
“這給我們帶來了希望，如果我們能夠找到一些方法操控大腦和脊髓神經(jīng)元中的這一系統(tǒng)，我們就可以幫助中樞神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞再生失去的軸突。我們現(xiàn)正致力于這一工作，”Cavalli說。
Cavalli也正與外周神經(jīng)移植*、整形外科主任、外科學(xué)教授Susan Mackinnon博士展開合作。兩人都在調(diào)查是否能夠利用HDAC5或是這一鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中的其他元件來幫助恢復(fù)神經(jīng)移植物中的感覺功能。