脑组织再生的关键因素

脑损伤
来源:Unsplash/CC0 Public Domain

LMU的研究人员在斑马鱼模型中证明,有两种蛋白质可以防止大脑中瘢痕的形成,从而提高组织再生的能力。

在大多数内源性组织中,细胞有规律地自我更新,而神经细胞的数量脊髓保持不变。尽管神经细胞可以在成年哺乳动物的大脑中再生,正如LMU的科学家Magdalena教授Götz先前所表明的那样,年轻的神经元在无法融入现有并在大脑的两个特定区域之外存活下来。

这似乎是由于它们形成了大脑中的支撑组织。特别是小胶质细胞会引发炎症,并导致将受损部位与健康大脑隔离开来的疤痕,但从长远来看,它会阻止新神经元适当地加入到回路中。人体如何调节这些机制是未知的。

现在由LMU细胞生物学家Jovica Ninkovic教授领导的团队已经在自然神经科学降低小胶质细胞的反应性对于预防慢性炎症和组织瘢痕,从而提高再生能力至关重要。

斑马鱼的中枢神经系统损伤是如何愈合的

与哺乳动物相比,动物(中枢神经系统)的斑马鱼具有特殊的再生能力。在受伤的情况下在其他反应中产生长寿的神经元。此外,中枢神经系统损伤仅促使斑马鱼神经胶质细胞的短暂反应性,从而促进神经胶质细胞的整合进入组织损伤区域。“我们的想法是梳理出斑马鱼和哺乳动物之间的差异,以便了解人脑中抑制再生的信号通路,以及我们可能如何进行干预,”宁科维奇说。

科学家们故意对斑马鱼造成中枢神经系统损伤,促使小胶质细胞活化。同时,研究人员在病灶中发现脂滴和TDP-43冷凝物的聚集。迄今为止,TDP-43蛋白主要与神经退行性疾病有关。

颗粒蛋白也发挥了重要的作用.该蛋白有助于脂滴和TDP-43凝聚物的去除,从而使小胶质细胞从激活状态过渡到静止状态。结果是伤口无疤痕再生。相比之下,实验诱导的颗粒蛋白缺乏的斑马鱼表现出与我们在哺乳动物中看到的相似的损伤再生不良。“因此,我们怀疑颗粒蛋白在斑马鱼神经再生中起着重要作用,”宁科维奇说。

从基础研究到应用

为了进一步研究人类和斑马鱼之间的比较,宁科维奇的团队调查了死于脑损伤患者的材料。在这里,小胶质细胞的激活程度与脂滴和TDP-43凝聚物的积累也有相关性。因此,人类组织中相应的信号通路与斑马鱼组织中的信号通路具有可比性。

LMU的研究人员看到了“人类新型治疗应用的潜力”。下一步,他计划研究已知的低分子量化合物是否适合抑制小胶质细胞激活的信号通路,从而促进神经损伤的愈合。斑马鱼模型将在临床前阶段再次使用。

更多信息:Alessandro Zambusi等人,TDP-43凝聚物和脂滴调节创伤性脑损伤后小胶质细胞的反应性和再生,自然神经科学(2022)。DOI: 10.1038 / s41593 - 022 - 01199 - y
期刊信息: 自然神经科学

引用:脑组织再生的关键因素(2022,11月29日)检索于2022年12月2日从//www.pyrotek-europe.com/news/2022-11-key-factors-regeneration-brain-tissue.html
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