在包括人類在內(nèi)的哺乳動物中，作為愈合過程的一部分，脊髓損傷后會形成疤痕組織。然而，在哺乳動物中，這有一個嚴重的缺點:疤痕組織不能被再生的神經(jīng)穿透。因此，被切斷的神經(jīng)不能再生。在脊髓損傷的情況下，這會導致永久性癱瘓。
在之前的研究中，Daniel Wehner發(fā)現(xiàn)斑馬魚在脊髓損傷后也會形成疤痕狀的傷口組織。然而，即使在嚴重的脊髓損傷后，斑馬魚也能夠再生神經(jīng)并恢復運動功能。它們是如何做到這一點的，人們?nèi)匀恢跎?。Wehner和他在馬克斯普朗克光科學研究所(MPL)的團隊正試圖改變這種狀況。
韋納的研究對象斑馬魚是一種節(jié)儉且要求不高的動物。作為脊椎動物，它們在基因上與人類相似;超過80%的已知導致人類疾病的基因也在這些魚中被發(fā)現(xiàn)。此外，斑馬魚幼蟲是透明的，這意味著可以使用最先進的成像技術(shù)研究活體動物的組織形成，其中一些技術(shù)正在MPL開發(fā)中。
在之前的科學工作中，Wehner的研究小組和來自埃爾蘭根研究所所長約亨·古克(Jochen Guck)領(lǐng)導的生物光力學部門的科學家們已經(jīng)表明，哺乳動物的疤痕組織和斑馬魚的傷口組織的生化組成和機械性能“肯定”存在差異。斑馬魚的脊髓組織在受傷后會變硬，而哺乳動物的情況則相反。
此外，科學家們發(fā)現(xiàn)斑馬魚的神經(jīng)纖維不僅可以在傷口組織中生長，而且它們的生長實際上受到了傷口組織的刺激。在《Nature Communications》雜志上發(fā)表的一篇新論文中，研究小組發(fā)現(xiàn)了哺乳動物和斑馬魚傷口愈合和相關(guān)脊髓再生能力之間差異的另一個謎團。
在目前的研究中，Wehner和他的同事比較了大鼠和斑馬魚的傷口組織，以發(fā)現(xiàn)可能干擾哺乳動物神經(jīng)再生的新成分。
“我們想知道在大鼠疤痕組織中是否存在斑馬魚中沒有的抑制蛋白，”該出版物的第一作者、Wehner小組的博士生 Julia Kolb解釋說。
在MPL研究小組之間的跨學科合作中，科學家們能夠識別出屬于富含亮氨酸的小蛋白聚糖家族的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)在大鼠、小鼠和人類的疤痕組織中含量很高。然而，它們在斑馬魚脊髓損傷后的傷口組織中幾乎檢測不到。
然后，該團隊使用最先進的遺傳學技術(shù)來增加斑馬魚傷口組織中SLRP蛋白的豐度。結(jié)果很明顯:被操縱的魚的再生能力顯著降低，傷口組織的機械性能改變到類似于哺乳動物疤痕組織的狀態(tài)。Wehner說:“這一結(jié)果不僅非常令人興奮，而且為人類和斑馬魚之間的再生能力差異提供了解釋，而且為我們逐漸更好地了解哺乳動物疤痕組織的發(fā)育開辟了可能性。斑馬魚缺乏許多抑制哺乳動物神經(jīng)再生的因素。這些成分，如MPL小組研究的SLRP，可以被分離出來，并單獨測試它們在魚類中的作用模式。有了這一認識，我們希望在未來為人類脊髓損傷開發(fā)新的治療方法。”
（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2023-11） | 
