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新研究识别促进神经系统修复的特定基因网络
编辑:瑞星网站技术01 | 时间:2016-02-26 | 浏览:

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神经细胞损伤后能否再生取决于它们在体内的位置。周围神经系统中的神经细胞,比如胳膊和腿部的神经,损伤后至少在某种程度上可以恢复和再生。但中枢神经系统(大脑和脊髓)中的神经细胞,则完全无法恢复。

在最新在线发表于《Neuron》的研究中,加州大学洛杉矶分校(UCLA)领导的研究团队识别出一种能够促进小鼠模型中周围神经系统修复的特定基因网络和基因表达模式。研究人员发现,中枢神经系统没有这种网络。研究人员还发现了一种能够促进中枢神经系统中神经再生的药物。

遍布全身的神经细胞负责向其他器官中的细胞和组织发送和接收电信号。"我们知道这种信号传输会被损伤影响,神经细胞损伤后的恢复很大程度上取决于它们的位置"该研究第一作者、UCLA神经病学系项目科学家 Vijayendran Chandran说道。

"理解四肢神经细胞损伤与脊髓神经细胞损伤的分子差异,将开启设计疗法以增强中枢神经系统损伤后神经元再生的可能性。"

研究人员针对每种损伤实例测量了在信使RNA(mRNA)水平的基因调控反应。基因调控是一种开启和关闭基因的过程,确保基因在正确的时间表达。信使RNA携带来自基因的信息,最终制造蛋白质。

研究人员开发了一组独特的算法,查看不同基因群组的相互作用和它们表达的顺序。

"这使得我们找到了与周围神经系统再生相关的一般模式,在这些模式中,我们还识别出数个之前不知道会增强修复的基因"该研究资深作者、UCLA神经病学、精神病学和人类遗传学教授Dan Geschwind博士说道。

"但是,我们没有在中枢神经系统中发现这些模式。这是重要的进展--以无偏见的方式识别周围神经系统再生时发动的整个通路网络,并且发现这是中枢神经系统缺失的关键方面。"

接下来,作为基因表达总体模式可以被用于药物筛选的原理验证,研究人员使用布罗德研究所的公开数据库寻找能够模拟相同模式的药物。他们发现,一种名为Ambroxol的药物能够显着增强中枢神经系统修复。

"这项研究让我们感到兴奋,因为有很多的第一次"Geschwind说,"虽然从小鼠研究到人类还有很长的路要走,但我们提出了一种从来没有被应用于神经系统的新型范式。"