生物谷報道:利用頭發(fā)里的蛋白質(zhì)能再生神經(jīng)組織——猛一看讓人覺得有點不可思議,。但是科學常常就是這樣挑戰(zhàn)我們的神經(jīng),讓一個個“天方也譚”變成現(xiàn)實,。Wake Forest大學醫(yī)學院的一項動物研究發(fā)現(xiàn),,一種存在于人類頭發(fā)中的蛋白質(zhì)有潛力促進神經(jīng)組織的再生,并且可能為神經(jīng)的斷裂或破碎治療提供一種新的選擇,。研究的結(jié)果發(fā)表在新一期的Biomatarials雜志上,。
研究的負責人Mark Van Dyke博士介紹說,他們發(fā)現(xiàn)利用這種蛋白質(zhì)進行的神經(jīng)修復發(fā)生的非常迅速并且很穩(wěn)定,,而功能恢復水平也很高,。目前,他們已經(jīng)能夠利用角蛋白膠來完成這個過程。
目前修復受損神經(jīng)的治療是利用身體其他部分的神經(jīng)來縫合神經(jīng)的顯微手術(shù)方法,。但是這種方法存在很多弊病,。因此,研究人員一直嘗試找到可替代的天然材料,,如膠原質(zhì)引入到手術(shù)用導管中,,以促進神經(jīng)再生。Van Dyke的研究組則是首次使用了含有調(diào)節(jié)細胞行為的分子的角蛋白,。
研究人員先從當?shù)氐囊粋€理發(fā)店收集到人的頭發(fā),,并對他們進行化學處理移除角蛋白。然后,,他們對這些角蛋白進行純化,,并利用它制成凝膠,從而能夠用于填充顯微手術(shù)中神經(jīng)引導導管,。
他們研究了角蛋白如何影響Schwann細胞的活性,。Schwann細胞在神經(jīng)再生過程中起到關(guān)鍵作用。這些細胞能夠產(chǎn)生通知神經(jīng)細胞開始再生并重塑血塊的信號,。
研究人員解釋說,,通過利用角蛋白來活化這些細胞,他們嘗試接入天然的愈合級聯(lián),。該實驗室的研究證實,,角蛋白能夠活化Schwann細胞并且促進它們的增殖和遷移。接下來,,研究人員利用一種角蛋白填充管修復了小鼠的一個四毫米長的神經(jīng)斷裂缺口。研究人員還同時比較了這種方法與利用空的神經(jīng)導管治療和神經(jīng)移植治療的效果,。結(jié)果證實,,這種角蛋白膠填充導管的治愈效果最好。近期的《科學》雜志還就這項成果作了評論,。(生物谷)
背景知識:角蛋白
角蛋白(kevatin)是皮膚,、毛發(fā)和指甲等組織的重要組成成分。是一種抗機械,、抗化學刺激的蛋白質(zhì),,存在于所有高等脊椎動物體中。角蛋白可分為α角蛋白(αkevatin),,主要存在于哺乳動物,;和β角蛋白(βkevatin),主要分布于鳥類和爬行動物,。哺乳動物有30種不同的角蛋白,,可分為相對酸性(Ⅰ型)和堿性(Ⅱ型)兩類多肽。
通過電子顯微鏡分析表明:毛發(fā)主要由α角蛋白組成,一根典型毛發(fā)直接約20μm,,由死細胞組成,。由約80?粗的微纖維(microfibril)通過二硫鍵交聯(lián)構(gòu)成的巨纖維(macrofibrils)組成。
角蛋白中的肽鏈卷曲為α螺旋,,兩條分別為Ⅰ型和Ⅱ型的角蛋白肽鏈緊密結(jié)合為平行的左手螺旋二聚體(dimer)此二聚體首-尾相連構(gòu)成原纖維(protofibril),,4條原纖維構(gòu)成微纖維(microfibril)(圖13-11),微纖維再橫向粘合為200μm直徑的巨纖維(macrofibril),。α-角蛋白富含半胱氨酸,,并能與鄰近的多肽鏈通過二硫鍵進行交聯(lián),因此,,α-角蛋白很難溶解,,并受得起一定的拉力。燙發(fā)時先用巰基化合物破壞二硫鍵使之易于卷曲,,然后用氧化劑恢復二硫鍵使卷曲固定,。
遺傳性皮膚疾病表皮松懈單片皰疹(epidermolysis bullosa zimplex EBS)和表皮松懈角化過度癥(epidermolytic hyperkeratosis,EHK)在對常人無害的機械摩擦下使上皮基底細胞和表皮基底細胞破裂而生成水皰為特征。研究表明EBS主要是皮膚14或5型角蛋白的異常,,而EHK則主要是1或10型角蛋白的異常,,由此可見角蛋白在維持人體正常生理防護功能方面有重要意義。