研究揭示了促进创伤后再生的神经通路

研究揭示了促进创伤后再生的神经通路
代表团队工作的插图。这个巫师象征着在成年斑马鱼端脑中协调大脑再生过程的小胶质细胞。以巫师藤为代表的颗粒蛋白具有清除小胶质细胞内TDP-43凝析物和脂滴的作用,能够成功促进大脑再生。图片来源:Oliver Hoeller。

探索参与细胞再生的神经过程的研究至关重要,因为它们可以为开发与细胞突变或退化相关的许多病理的更有效治疗铺平道路。小胶质细胞是大脑的常驻免疫细胞,在病理反应中变得活跃,有时会导致慢性炎症和组织瘢痕。

因此,细胞再生机制调节不同胶质细胞(包括小胶质细胞)的反应性,防止进一步损伤并促进恢复。虽然过去的许多研究已经探索了炎症所涉及的过程,但关于大脑如何在受伤或病理后成功恢复的许多问题仍然没有答案。

慕尼黑大学、慕尼黑亥姆霍兹研究中心、约翰内斯Gutenberg-Universität (JGU)和德国其他研究所的研究人员最近对斑马鱼进行了一项研究,旨在更好地理解动物和人类大脑再生的过程。他们的研究结果发表在自然神经科学,揭示了一种以脂滴和TDP-43积累为特征的小胶质状态+这是一种rna结合蛋白,可以延迟或阻止损伤后的大脑再生。

“我们的逻辑是理解内源性修复支持的模型系统中的再生过程,然后将这种逻辑应用于包括人类在内的哺乳动物系统,以实现更好的再生,”进行这项研究的研究人员之一Jovica Ninkovic告诉MedicalXpress。“因此,我们开始探索斑马鱼如何及时使小胶质细胞失活,以防止长期炎症."

Ninkovic和他的同事最近的工作的目标是确定参与调节小胶质细胞活动的神经通路,这可能是药理学药物的潜在目标。研究人员利用他们对斑马鱼生物学的理解来确定可能的治疗靶点,这些靶点也可能适用于哺乳动物的大脑。在他们的实验中,他们基本上对斑马鱼造成了小损伤,并观察大脑如何再生受损区域。

“人们很快就会意识到,如此简单的实验结果依赖于许多甚至在细胞之间不同的调节过程,”Ninkovic解释说。“我们使用复杂的方法来分析单细胞水平上的变化,并跟踪单细胞对损伤的反应。只有使用这种方法,我们才能识别出需要消除以实现适当再生的‘危险’小胶质细胞种群。”

研究人员观察到创伤性损伤后的小胶质状态,其特征是脂滴和焦油dna结合蛋白43 (TDP-43)的积累。为了验证这种状态阻碍再生的假设,他们通过实验操纵斑马鱼的大脑,以实现不同时间的小胶质细胞反应和TDP-43积累。

这最终使他们能够确定调节小胶质细胞反应性的途径,从而促进大脑再生。具体来说,他们发现Granulin,一种已知的调节细胞生长和存活的蛋白质,介导了脂滴和TDP-43的清除+冷凝物。这个过程的结果是,小胶质细胞回到了它们的基础状态,斑马鱼受伤的组织再生了,没有留下疤痕。

研究人员已经尝试用死后的人体组织来评估他们的发现在多大程度上可以推广到人类身上。在未来,他们的工作可能会为开发新的促进组织的药物铺平道路这可能对治疗各种疾病很有价值。

Ninkovic补充说:“我认为,识别出应该被激活以防止长期神经炎症的药物靶向途径是非常令人兴奋的,因为神经炎症不仅在损伤后出现,而且在其他病理和过程中也会出现,包括神经退行性变、中风和脑癌。”“看看我们发现的机制在多大程度上适用于这些条件,将是非常有趣的。一个屏幕解析小胶质细胞中的TDP-43聚集物将是我们工作的合理下一步。”

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

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引用:研究揭示了促进创伤后再生的神经通路(2022,12月20日),检索自2022年12月22日//www.pyrotek-europe.com/news/2022-12-unveils-neural-pathway-regeneration-traumatic.html
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