根據(jù)美國疾病控制中心(CDC)的數(shù)據(jù),僅在美國,就有300多萬人因視神經(jīng)損傷而失明和視力受損。這種損傷最常見的原因是青光眼,這是一種影響眼部液體流動(dòng)的眼病,最終會(huì)損害連接視網(wǎng)膜和大腦的長束細(xì)胞。那束細(xì)胞就是視神經(jīng)。它們在受損后不會(huì)再長出來,導(dǎo)致永久性視力喪失。
現(xiàn)在,康涅狄格大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)學(xué)家Ephraim Trakhtenberg實(shí)驗(yàn)室的一組研究人員已經(jīng)證明,一種以前被認(rèn)為不重要的蛋白質(zhì)可以刺激神經(jīng)細(xì)胞的再生。這種蛋白被稱為核轉(zhuǎn)錄因子血紅素(nuclear factor erythroid,Nfe),由Nuclear factor erythroid 2 like (Nfe2l)基因編碼,家族成員包括1-3,它們起源于視網(wǎng)膜的神經(jīng)所特有。正常情況下,它不是由成年神經(jīng)元產(chǎn)生的??的腋翊髮W(xué)的研究人員在2024年5月的《實(shí)驗(yàn)神經(jīng)病學(xué)》上報(bào)告說,一項(xiàng)新研究的再生因子可能會(huì)改變這種情況。
具體來說,本研究揭示了神經(jīng)元特異性的Nfe2l3在促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)損傷后的神經(jīng)保護(hù)和遠(yuǎn)距離軸突再生中的新作用。通過比較評(píng)估單細(xì)胞RNA測序(scRNA-seq)分析的皮層和視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(RGC)CNS投射神經(jīng)元中Nfe2l1、Nfe2l2和Nfe2l3的表達(dá),研究團(tuán)隊(duì)探討了Nfe2l3是否調(diào)節(jié)CNS損傷后的神經(jīng)保護(hù)和軸突再生,并描述了與神經(jīng)元中Nfe2l3相關(guān)的基因網(wǎng)絡(luò)。
研究發(fā)現(xiàn),Nfe2l3的表達(dá)在發(fā)育中的不成熟皮層和RGC投射神經(jīng)元中短暫達(dá)到峰值,但在成年神經(jīng)元中幾乎消失,并且在損傷后也不會(huì)上調(diào)。此外,在視網(wǎng)膜內(nèi),Nfe2l3主要在新生期的RGC中富集,并且在受傷的RGC中不會(huì)上調(diào),而Nfe2l1和Nfe2l2在其他視網(wǎng)膜細(xì)胞類型中也有較強(qiáng)的表達(dá),并且在受傷的RGC中上調(diào)。
研究還發(fā)現(xiàn),通過局部眼內(nèi)病毒載體傳遞在受傷的RGC中表達(dá)Nfe2l3,可以促進(jìn)CNS損傷后的神經(jīng)保護(hù)和遠(yuǎn)距離軸突再生。此外,Nfe2l3提供的神經(jīng)保護(hù)和軸突再生程度與靶向Pten和Klf9的病毒載體相當(dāng),后兩者是已知的神經(jīng)保護(hù)和遠(yuǎn)距離軸突再生的重要調(diào)節(jié)因子。最后,通過生物信息學(xué)方法描述了與神經(jīng)元中Nfe2l3相關(guān)的基因網(wǎng)絡(luò),預(yù)測了Nfe2l3與已知的神經(jīng)保護(hù)和軸突再生機(jī)制的關(guān)聯(lián)。
因此,Nfe2l3是一個(gè)促進(jìn)神經(jīng)保護(hù)和軸突再生的新因子,具有治療CNS損傷和疾病的治療潛力。這項(xiàng)研究不僅增進(jìn)了我們對(duì)CNS損傷后神經(jīng)保護(hù)機(jī)制的理解,還為開發(fā)新的治療策略提供了可能的方向。通過提高Nfe2l3的表達(dá)或模擬其功能,未來可能開發(fā)出新的治療手段,以促進(jìn)受損神經(jīng)組織的修復(fù)和再生,對(duì)于治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損傷和疾病具有重要意義。
Trakhtenberg和他的同事們懷疑Nfe2l3在神經(jīng)生長中起著某種特殊的作用,他們可能能夠利用它來再生受傷后的神經(jīng)。他們選取視神經(jīng)受損的成年小鼠,用基因療法刺激Nfe2l3的產(chǎn)生。正如研究人員所希望的那樣,小受損視神經(jīng)中的單個(gè)神經(jīng)纖維開始再生。再生效果顯著,與之前已知的最佳再生因子一樣好。但是Nfe2l3是不同的,而且比其他再生因子更有希望。其他一些再生因子也有缺點(diǎn):它們?nèi)菀滓鹧装Y,或者有誘發(fā)腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)。Nfe2l3沒有類似的問題。
“這打開了一個(gè)全新的研究領(lǐng)域。它可以幫助青光眼和其他類型的神經(jīng)損傷,”Trakhtenberg說。
下一步是用幾個(gè)月的時(shí)間觀察再生的神經(jīng)細(xì)胞,看它們最終是否能與大腦重新連接,這是恢復(fù)視力的必要步驟。如果它們能重新連接到大腦,Nfe2l3可能真正成為視神經(jīng)損傷病例的潛在治療方法。它也可以作為一種潛在的預(yù)防性處方,以阻止隨著時(shí)間的推移而緩慢損害視網(wǎng)膜神經(jīng)元和視神經(jīng)的疾病的視力喪失。
如果該因子能成功地修復(fù)視神經(jīng),它也可能用于治療癱瘓和其他形式的大腦和脊髓神經(jīng)損傷。
康涅狄格大學(xué)提供
(文章來源:www.ebiotrade.com/newsf/2024-3) |