一项新的研究揭示了控制神经损伤的修复
莫纳什大学的科学家们离解开神经如何自我愈合的谜团又近了一步。
来自生物医学发现研究所(BDI)的科学家们在微小的透明蛔虫中发现了控制切断神经自愈机制的信号。
此外,他们还展示了如何从基因上控制这一过程,为未来治疗人类神经损伤带来了希望。
神经系统损伤,比如脊髓损伤,会导致终生残疾,因为我们的身体无法完全自我修复。
由莫纳什BDI的布伦特·诺伊曼博士领导,并与昆士兰大学昆士兰大脑研究所的研究人员合作,这一发现建立在该团队2015年具有里程碑意义的发现的基础上,科学家们发现了“轴突融合”,这是一种高效而简单的修复过程。
轴突融合,见于数例线虫种,允许切断的神经细胞(神经元),在受损的部分上架起一座桥梁。
最新的研究发表在今天的杂志上美国国家科学院院刊(PNAS),证实轴突融合可恢复受损神经的全部功能。
科学家们使用激光束切断一毫米长的秀丽隐杆线虫(C. elegans,一种透明线虫)中的一个神经元,并观察它是如何再生的,发现与该神经元相关的功能在48小时内恢复了。
由于受损神经表面显示出特定的“救我”信号,神经的两端能够相互识别并重新连接。
研究人员证明,一定程度的“救我”信号对这一过程的发生至关重要,而且有可能通过基因控制这一过程。
“基本上,‘拯救我’信号实际上控制着你是否能通过这种全功能再生方法再生神经。这对整个过程至关重要,”BDI神经系统发展与修复实验室的负责人诺伊曼博士说。
诺伊曼博士说:“线虫是研究神经损伤修复的理想选择,因为它有一个非常简单的神经系统,而且所涉及的生物机制是‘保守的’,与人类的机制相似。”
他说:“对我们来说,在这项研究中使用线虫的最大优势是,我们可以观察单个神经,看看它们是如何反应的,并可以非常精确地看到单个神经元水平上实际发生的事情,这在其他更复杂的系统中是非常困难的,如果不是不可能的话。”
“人类有数十亿个神经元,而这些蠕虫只有302个。”
该研究的第一作者Zehra Abay女士说:“从基因上讲,我们可以增强神经元在受伤后主动调节反应的能力,如果我们这样做,我们就可以更好地实现轴突融合过程。”
昆士兰脑研究所首席研究员Massimo Hilliard副教授说,这一发现为寻找新的治疗方法又迈出了重要一步神经损伤.
“证明轴突融合提供了切断神经的功能恢复,对于这种类型的修复最终被利用是至关重要的神经希利亚德副教授说。
“通过准确地理解这是如何修复我们可以更有效地调节它,并有望将其应用于哺乳动物系统。”
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