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2018
04-16

科学家们发现,脂质被用来引导轴突生长到脊髓


涉及脊髓损伤的损伤通常需要大量的时间来正确治疗,通常仍然留下人的生活中的痕迹。这是因为治疗脊髓损伤是非常困难的,因为神经元必须以精确的方式重新连接。

称为LysoPtdGlc的脂质排斥疼痛感觉神经元,从而将其引向右侧。位置感应神经元不受LysoPtdGlc的影响并继续前进。它解释了神经元网络如何在神经系统发育时形成,并可能有助于治愈脊髓损伤。图片来源:riken.jp

事实上,围绕这种情况还有很多的奥秘。然而,现在日本RIKEN脑科学研究所的科学家发现,蛋白质与脊髓愈合一样重要,脂质也是引导轴突所必需的。

最近科学家发表了一项研究,解释了神经胶质细胞释放的磷脂如何控制感觉神经元在脊髓内的定位。神经胶质细胞是神经系统中支持神经元的细胞。这种磷脂在愈合过程中是非常重要的,因为它有助于引导神经元的延长的轴突。它们起着道路的作用,使神经信息从一个人体内传播到另一个体内。

这些轴突的通路通常是特定于我们每个感官的,因为关于不同感觉的信息必须到达不同的大脑区域。有分子的模式分布,要么吸引或排斥轴突,因为他们成长。这引导他们的成长非常精确,有许多蛋白质可以指导轴突并帮助网络形成,但是现在科学家们对这些过程和脂质的作用有了更好的了解。研究小组负责人Hiroyuki Kamiguchi说:“我们发现神经胶质细胞具有以特定模式释放膜结构脂质的能力,然后可以控制轴突迁移和神经元组织。在这种情况下,我们发现称为LysoPtdGlc的脂质在分离疼痛和位置感应神经元的轴突方面起主要作用。“

信息通路中的脊髓就像高速公路 - 在到达大脑之前,来自我们的皮肤和肌肉的感觉信息进入脊髓。通过这些信息传递的轴突一起进入脊髓,但很快分开 - 伤害感受(负责疼痛感)沿着脊髓侧面传播,而本体感觉(允许我们知道我们的肌肉在哪里)在邻近中线的区域。

为了研究这些途径,科学家使用了动物模型 - 这次他们使用了小鸡。科学家用小鸡的脊髓切片标记了LysoPtdGlc标记和两种不同类型的感觉神经元,发现这种磷脂只位于位置感应轴突所在的中线区域附近。这让科学家们认为LysoPtdGlc有助于指导由这个中线区域的LysoPtdGlc所击退的疼痛感觉神经元,并且必须选择不同的路线 - 一个更为横向的脊髓区域。

为了检查这是否正确,研究人员分析了培养的疼痛感觉神经元对LysoPtdGlc的反应。他们发现LysoPtdGlc的梯度排斥了疼痛感觉神经元的轴突。当科学家使用实验性抗体阻断脂质进入时,这进一步证实了这一点,这阻止了疼痛感觉神经元被排斥。

在继续研究的同时,科学家将抗体注射到鸡胚的脊髓。这再一次证明了LysoPtdGlc负责指导轴突生长 - 抗体完成了其工作,并且感觉神经元的轴突不再被排斥。他们长大的时候为了位置敏感的神经元而丢弃了脊髓区域。

研究人员随后测试了100多种蛋白质受体,以便找到对LysoPtdGlc反应良好的蛋白质受体。科学家发现,这种蛋白质也在脊髓中表达。科学家们在GPR55基因敲除小鼠中标记了轴突,发现感觉神经轴突错误地进入了脊髓的中上部。当他们被阻塞时,它与实验的结果相似 LysoPtdGlc功能通过注射到鸡脊髓的抗体。

这个知识是非常重要的。科学家说现在他们可以研究创造新疗法的可能性,如果他们能证实这种基于脂质的信号系统是脊髓损伤的治疗靶点的话。这意味着未来可能有更有效的方法来治愈脊髓损伤,即使对于现代医学而言,目前这是一项非常艰巨的任务。

来源:riken.jp