新研究發現,蛋白質Mitf修復損傷后和慢性疾病的受損神經元

蛋白質Mitf修復損傷后和慢性疾病的受損神經元

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發表時間:2023-12-01 16:45

Salk研究所的研究人員發現,蛋白質Mitf在小鼠的外周神經系統中起著修復功能的中介作用,為治療提供了新的潛在目標。

每年在美國,有超過300萬例外周神經病變的病例,其中大腦和脊髓以外的神經受損,導致受影響區域出現疼痛和感覺喪失。外周神經病變可能由糖尿病、損傷、遺傳性疾病、感染等引起。Salk的科學家們現在已經在小鼠中發現了一種在周圍神經病變期間修復受損神經的機制。他們發現蛋白質Mitf有助于開啟專門的神經系統施萬細胞的修復功能。

這些發現于20231128日發表在《Cell Reports》上,有可能激發新的治療方法,增強修復功能,治愈外周神經病變。

資深作者Samuel Pfaff教授說:我們想知道在不同的條件下,如急性創傷、遺傳性疾病或退行性疾病,是什么機制控制著外周神經的損傷反應。我們發現,施萬細胞是神經中保護和支持神經元軸突的特殊細胞,它們進入修復狀態是因為由蛋白質Mitf介導的途徑。

外周神經系統由從大腦和脊髓分支出來的所有神經組成,使我們的全身都有感覺。外周神經中有許多細胞類型,但Pfaff和他的團隊專注于了解神經元(在神經系統中傳遞信息)和施萬細胞(保護健康的神經元并修復受損的神經元)。

考慮到由大腦和脊髓組成的中樞神經系統無法修復損傷,外周神經系統修復損傷的能力是非凡的。然而,迄今為止人們對協調這一功能的機制知之甚少。

為了揭示施萬細胞如何分化以開始修復外周神經損傷,研究人員觀察了Charcot Marie Tooth病(CMT)的小鼠模型,這是一種遺傳性神經病變。

**作者、Pfaff實驗室前博士后研究員、現任加州大學洛杉磯分校助理教授的Lydia Daboussi說:在進入這個項目之前,我認為當患有遺傳性神經退行性疾病時,細胞正在死亡,無法恢復。但我們的研究結果表明,在這些慢性疾病場景中,Mitf開啟了一些基因程序來修復一些損傷,當這些程序被關閉時,疾病癥狀會惡化。

在患有CMT的小鼠中,研究人員注意到完成修復的施萬細胞核中具有高水平的Mitf,而細胞核中儲存著如何成為施萬細胞和如何進行修復的遺傳指令。

在研究了Mitf和施萬細胞之間的關系后,他們發現Mitf位于施萬細胞的細胞質中,直到感覺到神經元損傷。損傷會促使Mitf從細胞的細胞質重新定位到細胞核,在那里它將指導施萬細胞進行修復。

為了驗證Mitf在創建修復性施萬細胞中的重要性,研究人員完全去除了Mitf。在創傷和CMT的情況下,如果沒有Mitf,神經修復就會停止——這表明Mitf是外周神經修復和再生所必需的。

Daboussi表示,Mitf就像一個滅火器。它始終存在于施萬細胞中,直到發生損傷時才被注意到。當損傷發生時,Mitf隨時準備啟動細胞的修復功能。

Pfaff指出,最令人驚訝的是,在像CMT這樣的慢性疾病中,Mitf正在協調這些修復工作。

Pfaff說:利用施萬細胞的修復程序在治療慢性疾病方面具有巨大潛力。通過有針對性的治療方法,我們可以促使更多的施萬細胞修復外周神經損傷,并在慢性病例中推動這些修復的完成。此外,現在我們對修復機制有了更好的了解,我們可以看看是否有可能在腦干和脊髓中啟動修復。

未來,研究人員希望更具體地研究糖尿病神經病變——最常見的外周神經病變狀況。他們還希望探索能夠增強這種修復途徑的治療方法,以創造更多的編程來修復損傷的施萬細胞,無論損傷的來源是創傷、遺傳還是隨時間發展。

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