科学家识别神经元再生和脊髓损伤功能恢复的新靶
恢复跟踪脊髓损伤的能力需要大脑中的神经元,以重新建立脊髓中神经元的通信途径。然而,成熟的神经元无法再生轴突以促进这种过程。现在,在新的研究中,寺庙大学刘易斯卡茨医学院的科学家(LKSOM)表明,通过靶向肝激酶B1(LKB1)蛋白,可以克服这种限制。在脊髓损伤的小鼠中,靶向LKB1上调刺激了长距离神经元再生,导致功能恢复的增益。
“我们的调查表明,LKB1对成熟神经元中的轴突再生的控制至关重要,”Shuxin Li,MD,Ph.D.,育儿医院的儿科研究中心和乳房解剖学和细胞生物学系副教授和铅新研究的调查员。该报告在线在线公布分子治疗。
在神经元再生中发挥核心作用的蛋白质的发现是有可能帮助患者在脊髓损伤后损害患者在肢体损伤后重新获得患者的疗法的关键,这在脑和神经元中的轴突之间损坏或SEVES连接脊髓。李博士和同事博士是第一个将LKB1描述为其中一种蛋白质。
Li博士的团队通过对硫酸软骨素蛋白多糖(CSPGs)影响的分子途径的研究,确定LKB1是一个潜在的靶点。脊髓损伤周围有大量的cspg,其中富含cspg的细胞外基质形成,并最终阻碍被压碎或损伤切断的轴突的再生。虽然LKB1可能是早期发育的调节因子,但它对中枢神经系统的成年神经元的影响尚不清楚。
李博士及其同事发现,在小鼠大脑皮层中,LKB1蛋白的表达开始时相对较高,随着年龄的增长而下降,在成年动物中达到最低水平。当他们将腺相关病毒(AAV)载体AAV2和AAV9中的LKB1添加到细胞培养的成年小鼠神经元中时,他们发现该蛋白刺激了神经元的生长。
研究人员随后在脊髓受伤的活体动物身上测试了LKB1的作用。局部注射到感觉运动皮层可诱导损伤区明显的轴突再生。脊髓损伤后全身注射AAV9-LKB1后,轴突再生旺盛。
治疗后几周,评估小鼠的运动功能变化。与对照相比,AAV2和AAV9治疗的动物都表现出显着的功能性,随着调节,后爪的运动,以及后爪抓取。“这一结果表明,LKB1影响受伤动物的功能有意义的方式,”李博士“解释说。
李博士计划验证LKB1在其他模型系统中的功能效果,这可能导致最终临床研究的翻译模型的开发。“我们开设了一条转化研究的道路,因为AAV可以应用于人类患者的治疗,”他说。
这项最新的工作也建立在李博士的实验室之前进行的关于使用能够再生神经元的肽进行系统治疗的研究基础上。例如,他的团队在2011年发现,抗CSPG受体白细胞常见抗原相关磷酸酶的肽能促进脊髓受损小鼠的轴突生长和肢体运动恢复。“我们想要研究LKB1和其他一些肽的结合,因为这些分子在愈合方面可能非常有效神经元受脊髓受伤,”他补充道。
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