近日,，美國(guó)馬薩諸塞州波士頓兒童醫(yī)院的研究人員發(fā)現(xiàn)新的蛋白質(zhì)分子癌調(diào)蛋白對(duì)視神經(jīng)損傷的修復(fù)比以往的任何分子都有效。向視神經(jīng)受損的老鼠注射這種蛋白,，結(jié)果顯示修復(fù)的速度是對(duì)照老鼠的5倍,。這可能在將來(lái)的某一天有助于復(fù)原人類的脊髓損傷。不過(guò),，目前還沒(méi)有進(jìn)行相關(guān)的驗(yàn)證試驗(yàn),，因此無(wú)法確定脊柱細(xì)胞對(duì)該蛋白質(zhì)分子將會(huì)產(chǎn)生怎樣的反應(yīng)。
早在幾年前,，研究人員曾經(jīng)證明眼損傷引起的炎癥應(yīng)答與神經(jīng)再生之間的作用情況,。他們發(fā)現(xiàn)在神經(jīng)受損后，為了防止產(chǎn)生錯(cuò)誤的重連,，身體自身會(huì)自動(dòng)阻斷神經(jīng)再生,，但眼睛似乎是一個(gè)例外。因此,，對(duì)該新蛋白質(zhì)分子的分離將促進(jìn)修復(fù),。
研究人員使用生物化學(xué)的方法分離了一種能驅(qū)動(dòng)炎癥應(yīng)答的免疫細(xì)胞——巨噬細(xì)胞的蛋白質(zhì)，然后分別對(duì)每個(gè)從神經(jīng)細(xì)胞分離出的蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),。發(fā)現(xiàn)取自老鼠視網(wǎng)膜的細(xì)胞和眼睛背部的部分結(jié)構(gòu)能翻譯新的神經(jīng)信號(hào),。
并且，在所有的分離蛋白質(zhì)中,，癌調(diào)蛋白比其它蛋白質(zhì)更能使神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)迅速,。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)癌調(diào)蛋白已經(jīng)有40多年的歷史了，但卻一直不清楚它的功能,。除了在眼睛中,，之前主要在腫瘤細(xì)胞和胎盤中發(fā)現(xiàn)，至于它們之間的聯(lián)系如何,，目前還不清楚,。
然而，研究人員還沒(méi)有從人類中分離出癌調(diào)蛋白,。不過(guò)他們認(rèn)為,，人類產(chǎn)生這種蛋白的原因是與老鼠具有同樣的基因。
研究人員將癌調(diào)蛋白與一種甘露糖混和在一起,，以及一種復(fù)合物福斯高林,，這些復(fù)合物有助于細(xì)胞外表的受體變得對(duì)蛋白質(zhì)信使更敏感。癌調(diào)蛋白加這兩種復(fù)合物能引起45％視網(wǎng)膜神經(jīng)外延(軸突)的生長(zhǎng),。而在同等條件下,，睫狀節(jié)神經(jīng)細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)因子或CNTF會(huì)引起50％以上的生長(zhǎng),。
研究人員將癌調(diào)蛋白注射到視神經(jīng)受損老鼠的眼中，這些蛋白能從視網(wǎng)膜發(fā)送信號(hào)到大腦中,，這些視神經(jīng)軸突的再生速度是對(duì)照老鼠的5倍,。
研究結(jié)果為人類視神經(jīng)損傷治療帶來(lái)新的希望。
原文出處：
Oncomodulin is a macrophage-derived signal for axon regeneration in retinal ganglion cells
Yuqin Yin, Michael T Henzl, Barbara Lorber, Toru Nakazawa, Tommy T Thomas, Fan Jiang, Robert Langer & Larry I Benowitz
Published online: 14 May 2006 | doi:10.1038/nn1701
Abstract | Full text | PDF (534K) | Supplementary Information
拓展閱讀
Bcl-2轉(zhuǎn)基因小鼠的視神經(jīng)再生－生物頻道
北大醫(yī)院眼科專家楊柳參加哈佛眼科研究所視神經(jīng)再生..
阻礙軸突再生的2個(gè)重要因素被揭示 小鼠視神經(jīng)再生..
多巴胺與視網(wǎng)膜功能關(guān)系的研究現(xiàn)狀
眼球壁－健康頻道
視神經(jīng)再生的相關(guān)因素研究(五官科學(xué))
我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)視神經(jīng)損傷后能夠再生首席新聞動(dòng)態(tài)_中華首席醫(yī)學(xué)網(wǎng)
中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院
《醫(yī)學(xué)理論與實(shí)踐》網(wǎng)絡(luò)版【第３期】
NCAM在成年大鼠不同視神經(jīng)再生模型中表達(dá)的研究| 39康復(fù)網(wǎng)| 醫(yī)源世界
頭部外傷與視神經(jīng)損害臨床分析| 39康復(fù)網(wǎng)| 醫(yī)源世界
牽拉性視神經(jīng)損傷后視神經(jīng)中MDA,、SOD水平的改變
香港醫(yī)生研究視神經(jīng)再生
眼的神經(jīng)再生
視覺(jué)器官特別是視網(wǎng)膜,、視路以及分布于視器各組織中的支配神經(jīng)是人類神經(jīng)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。從眼的神經(jīng)解剖角度看,眼部神經(jīng)竟有12對(duì)顱神經(jīng)中的6對(duì),。此外,眼組織中還有植物神經(jīng)(交感神經(jīng)、副交感神經(jīng))纖維分布,?？梢娨曈X(jué)器官中的神經(jīng)種類多、數(shù)量大,神經(jīng)支配極為復(fù)雜,且與中樞神經(jīng)有著密切的聯(lián)系,。
?。?）視神經(jīng)能否再生:所謂視神經(jīng)再生,實(shí)質(zhì)上是指視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(ＲＧＣ)軸突的再生。視神經(jīng)是具有外周特征的中樞神經(jīng),其再生顯然是相當(dāng)困難的,。以往人們普遍認(rèn)為周圍神經(jīng)是能夠再生的,而視神經(jīng)象中樞神經(jīng)中的某些神經(jīng)纖維一樣,損傷后是無(wú)再生能力的,。但自80年代中期以后隨著中樞神經(jīng)再生研究的突破,這一觀念已發(fā)生了根本的改變,現(xiàn)認(rèn)為包括人類在內(nèi)的哺乳動(dòng)物視神經(jīng)在適當(dāng)?shù)奈h(huán)境下是能夠再生的。
?。?）視神經(jīng)損傷后神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的改變:神經(jīng)再生中所需要的結(jié)構(gòu)和功能物質(zhì),均由節(jié)細(xì)胞胞體合成,通過(guò)軸漿運(yùn)輸供給近端再生的軸突,。可見,視神經(jīng)再生的前提是節(jié)細(xì)胞胞體應(yīng)正常,。經(jīng)典病理學(xué)認(rèn)為視神經(jīng)損傷后,節(jié)細(xì)胞數(shù)量減少,節(jié)細(xì)胞呈退行(潰變,、變性、壞死)改變,。有人觀察到視神經(jīng)眶內(nèi)段損傷后第4周時(shí)有近90%的視神經(jīng)節(jié)細(xì)胞死亡,。不過(guò),我們及國(guó)外最近的研究表明兔視神經(jīng)挫傷后節(jié)細(xì)胞主要改變是發(fā)生凋亡?？傊?視神經(jīng)損傷后,ＲＧＣ可出現(xiàn)早期反應(yīng)基因(ＩＥＧ)表達(dá)(如ｃ-ｊｕｎ),、生長(zhǎng)相關(guān)蛋白(ＧＡＰ)表達(dá)(如ＧＡＰ43)增加以及凋亡、變性,、壞死等代謝和形態(tài)改變,。這樣,視神經(jīng)損傷后延遲ＲＧＣ死亡,阻止軸突變性,增強(qiáng)ＲＧＣ成活是視神經(jīng)再生最重要的基礎(chǔ)。
(3)視神經(jīng)再生的形態(tài):視神經(jīng)損傷之后,早年發(fā)現(xiàn)雖然視網(wǎng)膜節(jié)細(xì)胞的軸突可發(fā)出再生支芽,但不久就萎縮了,。最近十幾年,Ａｇｕａｙｏ實(shí)驗(yàn)室特別選擇視覺(jué)系統(tǒng)作為研究神經(jīng)再生的簡(jiǎn)單而有效的模型并證實(shí)長(zhǎng)入移植的外周神經(jīng)內(nèi)的再生軸突確實(shí)是由受損傷的視網(wǎng)膜節(jié)細(xì)胞發(fā)出的,。電生理檢查還證實(shí)了這些再生的軸突對(duì)視網(wǎng)膜光刺激有正常的反應(yīng),再生的軸突可以跨過(guò)比正常視神經(jīng)長(zhǎng)兩倍的距離后進(jìn)入靶組織上丘內(nèi)500μｍ。有一些節(jié)細(xì)胞的軸突還可以獲得中樞性髓鞘,最后形成終末分枝,。電鏡下這些分枝與上丘細(xì)胞形成突觸樣結(jié)構(gòu),。實(shí)驗(yàn)還表明,神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的再生軸突平均以2ｍｍ/天的速度生長(zhǎng),生長(zhǎng)的長(zhǎng)度可以超過(guò)正常的一倍,。另?yè)?jù)報(bào)道,當(dāng)上丘臂或視前區(qū)損傷之后,視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞有自發(fā)性的再生。
(4)影響再生的因素:視神經(jīng)再生的前提是要有存活的ＲＧＣ,故視神經(jīng)損傷后首先要采取促進(jìn)ＲＧＣ存活的措施,這些措施包括給予神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(ＮＴＦ),、外周神經(jīng)移植,、靶組織共培養(yǎng)、移植雪旺細(xì)胞等髓鞘細(xì)胞,、應(yīng)用膠質(zhì)細(xì)胞抑制劑,、上調(diào)ＲＧＣｂｃｌ-2表達(dá)等。成年哺乳動(dòng)物的視神經(jīng)的再生在很大程度上受其周圍環(huán)境及靶組織的影響,。冷血脊椎動(dòng)物的視神經(jīng)比溫血脊椎動(dòng)物的視神經(jīng)再生容易且能恢復(fù)視力,。年輕個(gè)體再生的潛力較強(qiáng)。顯然,視神經(jīng)損傷后,若神經(jīng)節(jié)細(xì)胞退變慢,、存活時(shí)間長(zhǎng),再生的潛力也大,。但ＲＧＣ存活不等于能再生,還應(yīng)繼續(xù)給予促ＲＧＣ再生的因素。目前已知影響視神經(jīng)再生的因素有以下幾種,。①促進(jìn)因素:Ａ．外周神經(jīng)移植:成體金黃地鼠的視網(wǎng)膜上移植一段自體坐骨神經(jīng),1～4個(gè)月后視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞纖維長(zhǎng)入移植的坐骨神經(jīng)中長(zhǎng)達(dá)2ｃｍ,。切斷成年雄性Ｗｉｓｔａｒ大鼠一側(cè)視神經(jīng)后,將自體坐骨神經(jīng)段、視神經(jīng)段或擠壓后的坐骨神經(jīng)段植入玻璃體內(nèi),結(jié)果植入坐骨神經(jīng)段各組視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞大多數(shù)存活,。Ｂ．雪旺細(xì)胞:若將活雪旺細(xì)胞注入眼內(nèi)(可產(chǎn)生ＮＧＦ且能激發(fā)體內(nèi)的免疫反應(yīng))對(duì)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞軸突再生的效應(yīng)遠(yuǎn)比注入ＮＧＦ的效果為好,。雪旺細(xì)胞對(duì)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的再生具有促進(jìn)和誘導(dǎo)作用。此外,基板蛋白亦可能促進(jìn)再生,。ＡｐｏＤ可以分解髓磷脂,、神經(jīng)內(nèi)脂運(yùn)輸和/或脂的重新利用以及神經(jīng)內(nèi)脂蛋白的形成,象“清道夫”一樣清除退變的殘?jiān)?也有利于神經(jīng)再生。Ｃ．神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子:如ＮＧＦ,ＢＤＮＦ,ＣＮＴＦ,ＲＧＮＴＦ以及ＦＧＦ等均有促進(jìn)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞軸突再生的作用,。向成年大鼠玻璃體內(nèi)注射各種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,可以促進(jìn)切斷軸突的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的存活和再生,。“生長(zhǎng)相關(guān)觸發(fā)因子”可促進(jìn)視網(wǎng)膜內(nèi)蛋白質(zhì)的合成。我們于實(shí)驗(yàn)挫傷兔視神經(jīng)后,立即向玻璃體內(nèi)注射ＮＧＦ,通過(guò)光鏡,、電鏡,、神經(jīng)纖維計(jì)數(shù)檢查發(fā)現(xiàn)神經(jīng)纖維能再生并通過(guò)挫傷處達(dá)遠(yuǎn)端視神經(jīng)。Ｄ．胚胎組織移植:包括胚胎干細(xì)胞,、胚胎視網(wǎng)膜移植等,。Ｅ．其他因素:促進(jìn)視神經(jīng)生的因素還有:基因治療(上調(diào)生長(zhǎng)相關(guān)基因,ＴＲＫ-1)、應(yīng)用抗ＲＧＣ凋亡藥物(ＡＴＡ),、人工神經(jīng)移植,、中和髓鞘相關(guān)抑制因子(如應(yīng)用抗ＮＩ-35、ＮＩ-250單克隆抗體),、抑制膠質(zhì)細(xì)胞(Ｘ線),、移植活化的巨噬細(xì)胞等。②抑制因素:缺乏雪旺細(xì)胞是視神經(jīng)難以再生原因之一。成熟膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)視神經(jīng)再生也有抑制作用,。小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞抑制因子則可明顯地抑制切斷軸突的視網(wǎng)膜節(jié)細(xì)胞的退變而有利于再生,。損傷區(qū)纖維瘢痕形成則是神經(jīng)纖維延伸的障礙。綜合利用影響視神經(jīng)再生的各種因素,改善視神經(jīng)再生的微環(huán)境,十分有助于視神經(jīng)的再生,。
(5)再生視神經(jīng)的功能重建:冷血脊椎動(dòng)物的視神經(jīng)受損傷之后是能夠再生的,甚至能夠恢復(fù)視功能,。成體哺乳動(dòng)物實(shí)驗(yàn)性視神經(jīng)損傷后視神經(jīng)能夠再生,但再生的視神經(jīng)纖維與其靶組織之間能否建立有效的沖動(dòng)傳遞則是視神經(jīng)與靶區(qū)傳導(dǎo)功能恢復(fù)的關(guān)鍵之一。由于視交叉,、視束以及靶區(qū)的投射有嚴(yán)密的立體構(gòu)筑,再生視神經(jīng)纖維必須在立體上正確到達(dá)靶組織,這是很不容易的,。從金魚視束內(nèi)再生神經(jīng)纖維的重新配布來(lái)看,基本上占據(jù)的是損傷前所占的位置,但在蛙的視束內(nèi),再生的視神經(jīng)纖維是散亂的,只有1/5進(jìn)入正常位置,但隨時(shí)間的延長(zhǎng)而趨向適宜的部位,很顯然,光傳導(dǎo)通路中再生神經(jīng)纖維立體構(gòu)筑的重建是個(gè)相當(dāng)復(fù)雜而難以解決的問(wèn)題。Ｓｐｅｒｒｙ通過(guò)對(duì)視網(wǎng)膜頂蓋系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究提出了著名的視網(wǎng)膜頂蓋系統(tǒng)學(xué)說(shuō)證實(shí)視網(wǎng)膜軸突在腦內(nèi)能確實(shí)地分布至正確的靶細(xì)胞,甚至出現(xiàn)在抉擇或強(qiáng)迫其取新路徑時(shí),。Ｓｐｅｒｒｙ認(rèn)為視網(wǎng)膜和頂蓋神經(jīng)元表面有互補(bǔ)分子梯度,能特異性地確定它們每一個(gè)在對(duì)應(yīng)視野的二維排列中的位置,。
