生物谷報(bào)道:美國哈佛醫(yī)學(xué)院和波士頓兒童醫(yī)院的研究人員日前分離出了一種能夠刺激受損的成年神經(jīng)纖維再生的分子,。這一發(fā)現(xiàn)為那些遭受了神經(jīng)損傷以及神經(jīng)退化疾病患者帶來了新的希望,。研究的結(jié)果公布在日前出版的《自然神經(jīng)科學(xué)》(Nature Neuroscience)雜志網(wǎng)絡(luò)版上,。這篇論文的第一作者是華人殷玉勤。這一發(fā)現(xiàn)可以用來解釋為什么在炎癥情況下,,神經(jīng)細(xì)胞有可能會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)再生的現(xiàn)象,。
中樞神經(jīng)系統(tǒng)的所有組成部分——大腦,、脊髓和視覺神經(jīng)中成熟的神經(jīng)纖維一旦受損將非常難修復(fù)。例如,,脊髓受損會(huì)導(dǎo)致身體的癱瘓?,F(xiàn)在,由美國哈佛醫(yī)學(xué)院神經(jīng)外科教授Larry Benowitz領(lǐng)導(dǎo)的研究組確定出一種新蛋白,,該蛋白被稱為癌調(diào)蛋白(Oncomodulin,,又稱腫瘤調(diào)制素)。該蛋白的功能在7年前首次被觀測到,,當(dāng)時(shí)在一些實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中,該蛋白使其受損的視神經(jīng)開始再生,。
這項(xiàng)新研究令人驚訝的一個(gè)因素是,,這種癌調(diào)蛋白不屬于任何已知的生長因子家族,而是屬于一個(gè)全新的蛋白質(zhì)家族,。研究人員花費(fèi)了大量的時(shí)間確定出這種癌調(diào)蛋白的結(jié)構(gòu),,而且還弄清了這種蛋白起作用的環(huán)境要求:在另外兩種分子存在時(shí),它的工作狀態(tài)最佳,,并且當(dāng)能抑制成熟神經(jīng)生長的物質(zhì)被中和時(shí)其作用發(fā)揮得會(huì)更好,。到目前為止,癌調(diào)蛋白已經(jīng)被證明能夠影響視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(RGC)——這類細(xì)胞連接眼睛和大腦中負(fù)責(zé)處理視覺信息的部分,。
研究人員對癌調(diào)蛋白的研究和搜尋工作開始于檢測另外一種他們希望能夠刺激受損神經(jīng)纖維生長的分子,。研究人員注意到實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的神經(jīng)受損后不但能夠重生,而且一些只接受了生理鹽水注射的對照組也發(fā)生了再生,。研究人員最終意識到他們在注射時(shí)不小心刺激了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的眼睛晶狀體,,從而在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物組和對照組中引發(fā)了一種炎性反應(yīng)。他們利用這種再生追蹤到了一種叫做巨噬細(xì)胞的免疫細(xì)胞,,該細(xì)胞在受損時(shí)作出應(yīng)答,。然后,他們培養(yǎng)這種巨噬細(xì)胞并分類提取出了由這些細(xì)胞分泌出的蛋白質(zhì),。癌調(diào)蛋白就是其中一種蛋白質(zhì),,最初研究人員并沒有太留意它,是因?yàn)橹暗难芯繘]有發(fā)現(xiàn)這種蛋白質(zhì)能刺激神經(jīng)的生長,。但是,,在對它進(jìn)行更多的研究后,研究人員確定出這種蛋白質(zhì)確實(shí)是一種神經(jīng)生長因子,,并且是一種效果非常強(qiáng)大的生長因子,,它還是神經(jīng)軸突生長的一個(gè)強(qiáng)的刺激因子。通過多項(xiàng)實(shí)驗(yàn),,研究人員證明癌調(diào)蛋白在培養(yǎng)的細(xì)胞和實(shí)驗(yàn)室小鼠中都能明顯促進(jìn)神經(jīng)的生長,。
目前,,研究人員還需要知道接受Oncomodulin治療的神經(jīng)纖維的再生是否能恢復(fù)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的視力。如果要神經(jīng)能恢復(fù)正常功能,,神經(jīng)纖維不但需要長的夠長來重新連接眼睛和大腦,,而且它們還必須在加工視覺信息的大腦區(qū)域的正常位置連接。另外,,這種治療方式不能恢復(fù)已經(jīng)因損傷而死亡的任何神經(jīng)細(xì)胞的功能,。盡管如此,這項(xiàng)研究卻是向著人為恢復(fù)受損傷神經(jīng)方向前進(jìn)的重要一步,。
原始出處:
Yuqin Yin1, 2, Michael T Henzl3, Barbara Lorber1, 2, Toru Nakazawa1, 4, Tommy T Thomas5, Fan Jiang1, Robert Langer5 & Larry I Benowitz1 Oncomodulin is a macrophage-derived signal for axon regeneration in retinal ganglion cells. Nature Neuroscience 9, 843 - 852 (2006)
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Oncomodulin分子的作用
Oncomodulin, an extremely acidic calcium-binding protein, belongs to the beta parvalbumin family. Originally believed to be restricted to the fetal placenta and neoplastic tissues, it was found to be abundant and exclusively expressed in the outer hair cells of the mammalian organ of Corti. Oncomodulin has been identified in clones from a library enriched with OHC-specific gene products. A developmental study (in press) demonstrates oncomodulin expression starting at P4 and peaking at P7-10. In the same study, the protein was quantitated, showing a rise starting at P5, peaking at P20 and decreasing significantly in the adult rat. In situ and immunoreactivity confirm that oncomodulin is uniquely expressed in outer hair cells. The expression coincides with arrival of medial OC terminals; it is hypothesized that that oncomodulin may play a role in efferent innervation.