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研究人员确定了修复神经纤维的关键蛋白质

德国神经退行性疾病中心(DZNE)的科学家们发现了一组有助于再生受损神经细胞的蛋白质。他们的研究结果发表在Neuron杂志上。

人们普遍认为中枢神经系统的神经元在不再需要时会关闭它们的生长能力;这通常在他们找到了他们的靶细胞并建立了突触后发生。然而,最近的研究结果表明,旧的神经细胞有可能再生和修复类似于年轻神经元的损伤。现在,由波兰大学科学家弗兰克布拉德克教授在DZNE波恩遗址领导的实验室研究中发现了这种复兴的潜在机制。

“实际上,这是相当令人惊讶的。当然,年轻人和成年人的神经细胞无法共享相同的机制,”布拉克说。“神经元在胚胎发育过程中表现出强劲的生长。另一方面,成熟的神经细胞通常不会生长而不能再生。我们的研究表明,虽然成年细胞的生长能力受到抑制,但神经元保持生长的状态。和再生。“Bradke及其同事发现,在年轻神经元中启动生长的某些蛋白质对这些过程至关重要。“这些蛋白质是生长能力的关键调节因子,不论发育阶段如何。它们作用于细胞的支持结构,从而触发动态过程,这是生长和再生的先决条件,”神经生物学家说。

少年成长人才

事实上,神经元只能在胚胎发育过程中显示出它们的成长天赋。在这个阶段,它们形成长的投影(称为“轴突”),以便连接并因此传输信号。然而,当神经系统到达成人阶段时,在受伤后生长并因此再生的能力减少。只有“周边”的神经元,例如手臂和腿部的神经元,才能保留明显的修复受损连接的可能性。然而,如果脊髓中的轴突被切断,它们就不会再生:因此,神经冲动的通路仍然受到干扰。这可能导致瘫痪和其他严重的残疾。

特殊的蛋白质家族

“很长一段时间以来,我们一直想知道是否有可能重新启动在早期发育阶段出现的过程。这可能是触发成人神经元再生的一种方法,”Sebastian Dupraz说,他是布拉德克实验室的博士后研究员,本研究的主要作者。近年来,波恩科学家发现了影响神经元生长的各种因素。某些蛋白质 - “cofilin / ADF”家族的蛋白质 - 被证明发挥了关键作用:在胚胎发育过程中,这些分子控制细胞突起的形成,最终演变成轴突。“在我们最近的研究中,我们发现正是这些蛋白质在成年神经元中也能促进生长和再生,”Dupraz说。

分子溶解

科学家发现肌动蛋白丝的周转促进了神经元的生长和再生。这些弦状分子属于分子支架,赋予细胞形态和稳定性。cofilin / ADF家族的蛋白质部分溶解该紧身胸衣。只有通过这种分解,细胞的结构才能改变 - 因此神经元才能生长和再生。“未来再生干预的方法可能是以肌动蛋白为目标,”DZNE科学家Barbara Schaffran说,他是本研究的另一位主要作者。

研究人员观察了小鼠和大鼠神经细胞的这些过程。检查的神经元属于“背根神经节”。这是一束神经元,将脊髓与周围神经系统连接起来。位于那里的细胞各有两个轴突:中央和外周。外周轴突可在损伤后再生。人们早就知道中枢轴突也可以再生;但只有当它的外围对应物先前受到损害时。布拉克说:“为什么这个序列仍然不完全清楚。”“我们将来会研究这个问题。”

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