生物谷专题汇总：神经再生与修复

美国波士顿儿童医院的研究人员发现一种叫Mst3b的酶，在损坏轴突（神经纤维）的修复再生过程中是必需的，而且该酶对活体动物模型的中枢和周边神经系统都是有效的。

这项研究结果发布在10月25日Nature Neuroscience的在线版本上。研究表明，Mst3b或其激动剂可能是治疗中风，脊髓破坏和大脑受伤的一种方式。通常情况下，中枢神经系统中的神经元不能再生受损的神经纤维，这大大限制了人类大脑或脊髓受伤的恢复。

这项研究是由Nina Irwin和Larry Benowitz博士主持的，是在先前基础上进行的。在2002年，他们发现了一种小分子inosine，能够刺激轴突再生，随后的研究表明其能修复受伤动物的神经学功能。2006年，Benowitz和他的同事发现一个先前未知的生长因子oncomodulin，其能够显著影响轴突发育。在深入研究了inosine和oncomodulin的作用机理后，研究人员发现这两种化合物都激活了酶Mst3b，该酶可能是控制轴突生长的细胞信号通路的精密调节器。Mst3b，是一种蛋白激酶，能依次激活信号使得轴突生长必需的基因得以表达。

在视神经破坏的老鼠中，研究人员发现Mst3b缺失后，轴突几乎没有再生，即使暴露在一些能够增强轴突生长的因子中。在细胞培养中，当激活的Mst3b在神经元中表达的时候，轴突生长增加。

研究人员测试了与Mst3b相关的所有生长因子，ncomodulin,inosine, 脑导神经营养因子（brain-derived neurotropic factor），神经生长因子。事实上，激活Mst3b本身就已经足够使轴突生长即使没有生长因子。就对神经细胞的理解而言，这项发现也已经是很让人兴奋的了。Benowitz介绍说。

接下来研究人员将关注Mst3b刺激神经纤维生长的机制，或能为大脑或脊髓受伤开辟新的治疗手段。（生物谷Bioon.com）

生物谷推荐原始出处：

Nature Neuroscience 12, 1407 - 1414 (2009)25 October 2009 | doi:10.1038/nn.2414

Mst3b, an Ste20-like kinase, regulates axon regeneration in mature CNS and PNS pathways

Barbara Lorber1,2,4, Mariko L Howe1, Larry I Benowitz1,2,3 & Nina Irwin1,2

Mammalian sterile 20-like kinase-3b (Mst3b, encoded by Stk24), regulates axon outgrowth in embryonic cortical neurons in culture, but its role in vivo and in neural repair is unknown. Here we show that Mst3b mediates the axon-promoting effects of trophic factors in mature rat retinal ganglion cells (RGCs) and dorsal root ganglion (DRG) neurons, and is essential for axon regeneration in vivo. Reducing Mst3b levels using short hairpin RNA prevented RGCs and DRG neurons from regenerating axons in response to growth factors in culture, as did expression of a kinase-dead Mst3b mutant. Conversely, expression of constitutively active Mst3b enabled both types of neurons to extend axons without growth factors. In vivo, RGCs lacking Mst3b failed to regenerate injured axons when stimulated by intraocular inflammation. DRG neurons regenerating axons in vivo showed elevated Mst3b activity, and reducing Mst3b expression attenuated regeneration and p42/44 MAPK activation. Thus, Mst3b regulates axon regeneration in both CNS and PNS neurons.

1 Laboratories for Neuroscience Research in Neurosurgery and F.M. Kirby Neurobiology Center, Children's Hospital, Boston, Massachusetts, USA.
2 Department of Surgery, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts, USA.
3 Program in Neuroscience, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts, USA.
4 Present address: Centre for Brain Repair, University of Cambridge, Cambridge, UK.

 

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