抑制蛋白质磷酸化促进视神经损伤后的再生
早稻田大学Toshio Ohshima教授的一项新研究发现,抑制微管结合蛋白塌陷反应中介蛋白2 (CRMP2)的磷酸化,可以抑制视神经损伤后神经纤维的退变并促进其再生。
这项研究的发现,最近在网上发表科学报告,可以转化为开发新的治疗视神经疾病的方法,如创伤性损伤和青光眼。
当被诊断为青光眼时,视野中会出现盲点,并可能导致失明视神经恶化。这种神经纤维的退化和功能丧失,或者轴突退化,也发生在创伤性神经损伤和神经系统疾病中,如阿尔茨海默病和渐冻症。目前,完全修复视网膜、脊髓等中枢神经系统损伤或变性部分的方法尚不存在再生受抑制因素的限制。
在过去的研究中,已经发现了抑制轴突再生的潜在机制,解决这些机制被认为使科学家们在开发治疗中枢神经系统损伤的新疗法方面更近了一步。
CRMP2蛋白分子的功能是稳定微管,微管在神经元细胞水平上为中枢神经系统提供结构支持,并通过与微管蛋白二聚体结合促进聚合。然而,这些功能被各种激酶通过磷酸化阻止,磷酸化是一种调节神经元蛋白的机制。
“在我们之前的研究中,我们所做的是开发CRMP2敲入小鼠并从基因上抑制其CRMP2磷酸化,”Ohshima教授解释道。结果,CRMP2敲入小鼠显示脊髓损伤后轴突再生的促进。由此,我们假设视神经损伤后也可以观察到同样的现象。”
为了调查,科学家们比较了野生型和野生型之间视神经的退化和再生CRMP2在视神经挤压引起视神经损伤后敲入小鼠,在这个过程中,左视神经暴露在眼球后约1mm的位置,用镊子挤压5秒。他们发现,在CRMP2敲入小鼠中,视神经挤压损伤后微管的失稳和解聚被抑制,视网膜神经节细胞(眼睛的投射神经元)的损失也减少了。
研究小组还观察到,在视神经中,轴突再生的分子标记GAP43的蛋白质水平较高CRMP2在视神经压伤后4周,敲入小鼠比野生型小鼠的结果要好。此外,视神经挤压后,视神经轴突数量增加CRMP2敲入老鼠.
“我们的实验数据表明抑制CRMP2磷酸化将是开发治疗人类视神经损伤的新方法,但实际应用还需要进一步的研究,”Ohshima教授说。
“例如,一些研究表明CRMP2磷酸化在髓磷脂的形成中起着重要作用,髓磷脂是再生轴突充分恢复功能的重要物质。为了实现视光术后的功能恢复,需要进行额外的治疗以促进髓鞘形成神经受伤."
进一步探索
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