科學(xué)家們確定了促進(jìn)脊髓再生的基因伙伴關(guān)系
研究人員距離解決為什么一些脊椎動(dòng)物可以再生脊髓而其他人(包括人類)在脊髓損傷后產(chǎn)生疤痕組織,導(dǎo)致終身受損的神秘性更近了一步。海洋生物實(shí)驗(yàn)室(MBL)的科學(xué)家已經(jīng)確定了蠑螈蠑螈中的基因“伙伴”,當(dāng)它們被激活時(shí),允許神經(jīng)管和相關(guān)神經(jīng)纖維在嚴(yán)重脊髓損傷后進(jìn)行功能性再生。有趣的是,這些基因也存在于人類中,盡管它們以不同的方式被激活。他們的研究結(jié)果發(fā)表在本周的Nature Communications Biology上。
“[Axolotls]是再生的冠軍,因?yàn)樗鼈兛梢栽偕鄠€(gè)身體部位。例如,如果你在脊髓中制造病變,它們可以完全再生它并恢復(fù)運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)控制,”Karen Echeverri說(shuō),尤金貝爾再生生物學(xué)和組織工程中心的副科學(xué)家。“我們想要了解在分子水平上有什么不同,這會(huì)促使他們朝著這種促再生反應(yīng)而不是形成疤痕組織。”
Echeverri先前的研究表明,在蠑螈和人類中,c-Fos基因在脊髓損傷后神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中上調(diào)。她也知道c-Fos無(wú)法獨(dú)自行動(dòng)。
“這就是我們所謂的專性異二聚體,所以它必須有一個(gè)生活中的伴侶,”Echeverri說(shuō)。“c-Fos在蠑螈方面的合作伙伴與人類不同,這似乎對(duì)傷害的反應(yīng)完全不同。”
在人類損傷反應(yīng)中,c-Fos與基因c-Jun配對(duì)。然而,在蠑螈中,Echeverri和她的團(tuán)隊(duì)確定用JunB基因激活c-Fos。這種基因激活的差異可追溯到調(diào)節(jié)基因表達(dá)的microRNA的作用。
通過(guò)蠑螈的microRNA 修飾基因表達(dá),他們能夠強(qiáng)制人類配對(duì)c-Fos與c-Jun。具有人類配對(duì)的蠑螈在受傷后不能恢復(fù)功能性脊髓,而是形成在人類損傷修復(fù)中發(fā)生的瘢痕組織。后續(xù)研究將調(diào)查人體細(xì)胞中是否存在相反的情況。
“參與蠑螈再生的基因在人類和蠑螈之間是高度保守的,到目前為止,蠑螈還沒(méi)有具有再生特異性基因,”Echeverri說(shuō)。“這完全取決于你在受傷后直接與誰(shuí)合作,以及如何驅(qū)使你再生或形成疤痕組織。這有點(diǎn)像在生活中,你與誰(shuí)合作會(huì)產(chǎn)生真正的積極或消極影響。”
了解蠑螈脊髓再生及其與人類過(guò)程的相似性,更有趣的是,它們可以幫助研究人員和最終醫(yī)生改善嚴(yán)重人類脊髓損傷的治療方法。
“這不僅對(duì)人類脊髓損傷具有巨大的翻譯潛力,而且對(duì)許多神經(jīng)退行性疾病也具有巨大的翻譯潛力,”Echeverri說(shuō)。
推薦內(nèi)容
-
化石將海牛與非洲血統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)
Sirenia是一種海洋哺乳動(dòng)物,僅以植物為生,包括儒艮和海牛。它們的起源給研究人員帶來(lái)了窘境:動(dòng)物是大象的近親,但在牙買加發(fā)現(xiàn)了最古老
-
科學(xué)家使用molecular-Lego將CRISPR基因編輯工具提升到了一個(gè)新的水平
西方大學(xué)的一個(gè)研究小組正在使用分子樂(lè)高積木,通過(guò)在革命性的新基因編輯工具CRISPR Cas9中添加工程酶。他們今天發(fā)表在 美國(guó)國(guó)家科學(xué)
-
在短短八小時(shí)內(nèi)檢測(cè)三種軍團(tuán)菌的新方案
瓦倫西亞理工大學(xué)的科學(xué)家們開發(fā)了一種創(chuàng)新的方案,用于檢測(cè)三種最普遍的軍團(tuán)菌,使感染源只需8小時(shí)。突破在于多重聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(Multiple
-
研究資源標(biāo)識(shí)符可改善生物醫(yī)學(xué)研究中細(xì)胞系的正確使用
根據(jù)eLife今天發(fā)表的一項(xiàng)研究,使用研究資源標(biāo)識(shí)符(RRID)有助于減少生物醫(yī)學(xué)研究中細(xì)胞系的不當(dāng)使用。研究結(jié)果表明,在科學(xué)文獻(xiàn)中繼續(xù)使用R
-
新寄生蟲在地中海摧毀了巨型蛤蜊物種
隨著效率的提高,一種神秘的寄生蟲正在尋找并殺死僅在地中海中發(fā)現(xiàn)的巨型蛤蜊。除非科學(xué)家能夠盡快找到阻止它的方法,否則他們說(shuō)軟體動(dòng)...
-
基因編輯可將甘油三酯膽固醇降低50%
根據(jù)賓夕法尼亞大學(xué)佩雷??爾曼醫(yī)學(xué)院的一項(xiàng)新的小鼠研究,使用CRISPR基因編輯的變異可能是模擬與降低膽固醇水平和心臟病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的基因突
-
研究跟蹤蛋白質(zhì)在干細(xì)胞功能中的作用
MCL-1是BCL-2蛋白家族的成員,其對(duì)于阻斷細(xì)胞凋亡或程序性細(xì)胞死亡是重要的。許多類型的癌細(xì)胞通過(guò)過(guò)度表達(dá)MCL-1逃避身體殺死它們的努力。
-
建立對(duì)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)中支架蛋白的理解
復(fù)雜,精細(xì)協(xié)調(diào)的細(xì)胞表面和細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)共同作用,將從細(xì)胞外接收的信號(hào)傳遞到細(xì)胞核,調(diào)節(jié)細(xì)胞的命運(yùn)和活動(dòng)。這些信號(hào)級(jí)聯(lián)的空間...
-
為生命科學(xué)行業(yè)推出了新的MicroSENS孵化器紅外二氧化碳高溫傳感器
全球高質(zhì)量氣體檢測(cè)和監(jiān)測(cè)解決方案制造商、世界領(lǐng)先的CO2Meter Inc 為孵化器發(fā)布了一種新的二氧化碳傳感器,用于監(jiān)測(cè)和控制細(xì)胞培養(yǎng)、...
-
使用微流體整體裝置從血液中分離完整細(xì)菌
新興的單細(xì)胞診斷依賴于快速有效地從復(fù)雜的生物基質(zhì)中分離細(xì)菌的潛力。最近發(fā)表在Microsystems和Nanoengineering上的一項(xiàng)研究,Jung Y H