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轉化細胞成功修復小鼠受損視神經(jīng)
閱讀:371 發(fā)布時間:2017-8-17在轉化細胞重建小鼠的視神經(jīng)之前,小鼠的癥狀類似于人類的青光眼,這是除白內障之外的第二大致盲原因。該研究的作者、神經(jīng)生物學副教授安德魯.休伯曼(Andrew Huberman)指出,白內障通??梢酝ㄟ^手術移除,但青光眼則沒有有效的治療方法。該研究的主要作者為加州大學圣地亞哥分校的研究生Jung-Hwan Albert Lim。
青光眼由視神經(jīng)受壓過高引起,*有將近7千萬人深受此疾病之苦。外傷、視網(wǎng)膜脫落、垂體瘤、多種腦癌以及其它原因也會對視神經(jīng)造成損傷,導致視力下降。
視網(wǎng)膜由一層薄薄的細胞構成,不超過的一半厚,是眼睛中負責感光的部分。如果神經(jīng)細胞是辦公室的話,這層薄薄的組織就猶如繁華的曼哈頓。視網(wǎng)膜后部的感光細胞通過向視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞發(fā)送電編碼信息,對不同波長的光線做出反應。視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的種類多達30種,每種分別擅長處理不同的視覺信息,如向上的動作、總體動作、或紅色等。視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞有著長長的、類似電線的突起,它們先是連成一捆、共同延伸到視神經(jīng)處,然后向大腦的各部分發(fā)散出去,與其它神經(jīng)細胞相連,向它們傳遞視覺信息。
“大腦可以通過某種方式,破解這些電信號,比如‘那邊來了一輛車,我退到人行道上’”。休伯曼說道。
“大腦有超過三分之一的區(qū)域都是用來處理視覺信息的,”他說道,“超過24%的大腦區(qū)域能夠直接接收視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞發(fā)生的信號。這些區(qū)域不僅與我們通常認為的視覺區(qū)域有關,還與晝夜規(guī)律和情緒有關。”
休伯曼指出,視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞是*將眼部與大腦相連的細胞。“這些細胞軸突被切斷時,就好像直接把控制視覺的插頭從插座上拔掉了一樣。”他補充道。
當小鼠和人類等哺乳動物的腦部和脊椎細胞軸突受到損傷時,它們無法自行復原。(*已知的例外是嗅神經(jīng)細胞。)休伯曼指出,視網(wǎng)膜也是大腦的一部分,因此哺乳動物的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞軸突一旦受到損傷,便會導致*性的視力下降。
不過,位于中樞神經(jīng)系統(tǒng)之外的哺乳動物細胞軸突是可以自行再生的。此外,在人體生長的早期階段,腦神經(jīng)細胞和脊柱神經(jīng)細胞茁壯地成長,軸突可以設法突破一堆擋在半路上的腦組織,到達較遠的地方。在*成熟的成人體內,從視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞到上丘(superior colliculus)之間的軸突可以長達6至8英寸(約合15至20厘米)。
有很多因素與成人大腦細胞無法自行再生有關,其中有一種受到了人們的廣泛研究,即隨著時間的推移,這些細胞中的分子間相互作用(又名mTOR信號通路)會逐漸減弱。
在這項研究中,成年小鼠一只眼睛的視神經(jīng)被人為摧毀,轉化細胞它們每天要接受高強度的高對比度視覺刺激,觀看不斷閃爍的黑白條紋圖片;或者接受生物化學手段治療,讓視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞中的mTOR信號通路重新回到位上;或者兩種方式同時進行。三周之后,研究人員測試了它們對特定視覺刺激的反應能力,并對它們的大腦進行了研究,觀察是否有軸突開始了再生過程。
需要注意的是,雖然小鼠視神經(jīng)中的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞被摧毀了,但前端的感光細胞、以及這些細胞與視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞之間的仍然完好無損。
雖然接受兩種方法之一治療的小鼠受損眼部的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞軸突都出現(xiàn)了一定的恢復,但重新生長出來的軸突只能到達視交叉區(qū)域,即健康的軸突離開視神經(jīng)、分頭前往大腦各處結構的地方。但當小鼠同時接受兩種方法治療時,并且將小鼠未受傷的一邊眼睛遮住、以激勵它們使用受損眼部的話,就出現(xiàn)了大量軸突延伸到了視交叉之外,并成功與大腦中的相應部分相連
“這些視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞軸突就好像保留了自己的GPS導航系統(tǒng)一樣,”休伯曼說道,“它們還會連接到正確的位置上,并且不會跑錯地方。”
9-Methoxycamptothecine 9-甲氧基喜樹堿 39026-92-1 20mg
Ginsenoside Compound K 人參皂苷CK 39262-14-1 20mg
Eleutheroside E 刺五加苷 E 39432-56-9 20mg
Asperosaponin VI 川續(xù)斷皂苷VI; 木通皂苷D 39524-08-8 20mg
Glycitin 黃豆黃苷 40246-10-4 20mg
Ethyl ferulate 阿魏酸乙酯 4046-02-0 20mg
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