Commun Bio:新研究揭示脊髓再生的奧秘
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最近,海洋生物實驗室(MBL)的科學家已經確定了蠑螈中的基因調控元件,當它們被激活時,允許神經管和相關神經纖維在嚴重脊髓損傷後進行功能性再生。有趣的是,這些基因也存在於人類中,儘管它們以不同的方式被激活。他們的研究結果發表在本周的《Communications Biology》雜誌上。
「蠑螈是再生界的冠軍,因為它們可以再生多個身體部位。例如,如果你在脊髓中製造病變,它們可以完全再生它並恢復運動和感覺控制,」Karen Echeverri說, 「我們想要了解在分子水平上有什麼不同,這會促使他們朝著這種促再生反應而不是形成疤痕組織方向進行。」
先前的研究表明,在蠑螈和人類中,c-Fos基因在脊髓損傷後神經系統的神經膠質細胞中上調。她也知道c-Fos無法獨自行動。「這就是我們所謂的專性異二聚體,所以它必須有一個生活中的伴侶,」Echeverri說。 「c-Fos在蠑螈方面的合作夥伴與人類不同,這似乎對傷害的反應完全不同。」
在人類損傷反應中,c-Fos與基因c-Jun配對。然而,在蠑螈中,Echeverri和她的團隊確定用JunB基因激活c-Fos。這種基因激活的差異可追溯到調節基因表達的microRNA的作用。
通過蠑螈的microRNA修飾基因表達,他們能夠強制人類配對c-Fos與c-Jun。具有人類配對的蠑螈在受傷後不能恢復功能性脊髓,而是形成在人類損傷修復中發生的瘢痕組織。後續研究將調查人體細胞中是否存在相反的情況。
「參與蠑螈再生的基因在人類和蠑螈之間是高度保守的,到目前為止,蠑螈還沒有具有再生特異性基因,」Echeverri說。 「這完全取決於你在受傷後直接與誰合作,以及如何驅使你再生或形成疤痕組織。這有點像在生活中,你與誰合作會產生真正的積極或消極影響。」
了解蠑螈脊髓再生及其與人類過程的差異,可以幫助研究人員和最終醫生改善嚴重人類脊髓損傷的治療方法。
原始資訊:
Scientists identify gene partnerships that promote spinal cord regeneration
參考文獻:
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