科学家们离找到修复受损神经细胞的方法又近了一步

由Frédéric Charron博士领导的IRCM研究团队与麦吉尔大学的生物工程师合作，发现了神经系统发育中的一种新的协同作用，这解释了神经回路正确形成所需的重要机制。他们的突破发表在今天的科学杂志上公共科学图书馆生物学这项研究最终可能有助于开发修复神经系统(如大脑和脊髓)损伤后神经细胞的工具。

Charron博士实验室的研究人员研究神经元神经细胞构成了中枢神经系统，以及它们的长延伸称为轴突。在发育过程中，轴突必须遵循神经系统中的特定路径才能正常形成神经回路让神经元彼此交流。IRCM的研究人员正在研究一种叫做轴突引导的过程，以更好地理解轴突是如何遵循正确的路径的。

IRCM神经发育研究单元分子生物学主任Charron博士解释说:“为了达到它们的目标，生长中的轴突依赖于被称为引导线索的分子，这些分子通过排斥或吸引轴突到达目的地来指导轴突走向哪个方向。”

在过去的几十年里，科学界一直在努力理解为什么轴突需要一个以上的引导线索才能到达正确的目标。在这篇论文中，IRCM的科学家们揭示了轴突如何使用来自多种引导线索的信息来做出寻路决策。为此，他们研究了神经元环境中引导线索浓度的相对变化，即梯度的陡度。

“我们发现梯度的陡度是轴突引导的关键因素;梯度越陡，轴突对引导线索的反应就越好，”查伦博士实验室的博士生、该研究的第一作者泰勒·斯隆(Tyler F.W. Sloan)说。“此外，我们还发现，一个引导线索的梯度可能不足以使轴突定向。在这些情况下，我们发现引导线索的组合可以相互协同作用，帮助轴突解释梯度的方向。”

在与麦吉尔大学神经工程项目的合作中，Charron博士的团队开发了一种创新技术，可以在体外重现引导线索的浓度梯度，也就是说，他们可以研究发育中的线索轴突在他们的生物环境之外。

Sloan补充说:“与以前的技术相比，这种新方法为我们提供了几个好处，并允许我们模拟发育胚胎中遇到的更现实的条件，进行更长期的实验来观察轴突引导的整个过程，并获得非常有用的定量数据。”“它将微流体领域的知识与我们在实验室中进行的细胞、生物和分子研究相结合，微流体在微观尺度上使用流体来小型化生物实验。”

Charron博士提到:“这是真正的多学科工作，也是神经工程项目旨在实现的一个很好的例子，在这种情况下，像我这样的神经生物学家有一个他们想解决的特定问题，但目前的工具还不能回答他们的问题。”“因此，多亏了这个独特的项目，我们与麦吉尔大学的生物工程师、微流体和数学建模专家合作，创造了我们研究所需的设备。”

Charron博士说:“这一科学突破可以使我们更接近修复中枢神经系统损伤后受损的神经细胞。”“更好地理解轴突引导所涉及的机制将为开发治疗由轴突引导引起的病变的技术提供新的可能性脊髓受伤，甚至可能是神经退行性疾病。”

中枢神经系统损伤每年影响成千上万的加拿大人，并可能导致终身残疾。这些损伤通常是由事故、中风或疾病引起的，目前很难修复。因此，需要研究开发新的工具来修复对中央的损害神经系统．

---

---