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Science发表再生医学重要发现

2016.11.07

  生物通报道:斑马鱼拥有惊人的再生能力,它们的脊髓在切断之后可以完全愈合。杜克大学的研究人员十一月四日在Science发表文章,揭示了斑马鱼修复脊髓的一个关键蛋白。这一发现为人类组织修复带来了新的启示。

  斑马鱼再生脊髓的时候会形成一种“桥”。支持细胞伸出长长的突起,跨越数十倍于自身长度的距离,与伤口另一边建立联系。神经细胞紧随其后。在第八周的时候,新神经组织已经填满空隙,斑马鱼的严重瘫痪得到逆转。

  为了寻找这一过程中的关键分子,研究人员开始分析脊髓损伤后突然改变活性的基因。他们发现有七个基因编码分泌性蛋白,CTGF就是其中之一。有趣的是,CTGF水平升高只发生在部分支持细胞中,正是那些形成“桥”的胶质细胞。事实上,删除CTGF斑马鱼就无法再生脊髓。

  人类和斑马鱼共享绝大多数蛋白编码基因,CTGF也不例外。人类与斑马鱼的CTGF蛋白在氨基酸序列上有90%的相似性。人类CTGF添加到斑马鱼的损伤位点可以促进脊髓再生,使斑马鱼在两周后游动得更好。

  CTGF是一个很大的蛋白,由四个小部分组成,拥有不止一种功能。研究人员发现,CTGF后半段可能是脊髓修复的关键。可惜的是,CTGF可能还不足以再生人类脊髓。哺乳动物的脊髓修复是一个更为复杂的过程,研究人员准备用小鼠展开进一步研究。

  蝾螈堪称再生大师,没有其他动物能比得上它们。而我们人类是学习大师,在不久的将来就能学会蝾螈的看家本领。澳大利亚新南威尔士大学的科学家们开发了一个革命性的干细胞修复系统。该系统采用的策略与蝾螈再生类似,能将体细胞转变为组织再生性多能干细胞(iMS),修复任何类型的受损组织。

  科学家们发现,只要治疗时机、用药剂量和康复训练得当,严重中风引起的瘫痪也能够康复。他们将合理的康复训练与促进神经纤维生长的药物结合起来,对因为中风而半身瘫痪的大鼠进行治疗,结果这些大鼠的运动功能几乎得到了完全的恢复。

  去年十月,日本科学家们通过灵长动物模型首次证实精神动力可以帮助患者战胜疾病。他们在Science杂志上发表文章指出,控制精神动力的伏隔核(nucleus accumbens)能够激活运动皮层的活性,在脊髓损伤的康复初期促进运动机能的恢复。伏隔核是与奖赏、情感、激励和成瘾有关的重要大脑区域,而运动皮层是支配人体运动的高级中枢。

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