Science：发现脊髓修复的关键蛋白CTGF
2016-11-05 佚名 生物谷
斑马鱼能够做一件神奇的事情：它的脊髓在被切断后能够完全愈合，但是对人类而言，这是一种瘫痪性的经常是致命性的损伤。 在一项新的研究中，来自美国杜克大学的研究人员在观察斑马鱼修复它们自身的脊髓损伤时，他们发现一种特定的蛋白在这个过程中发挥着重要作用。这一发现可能导致人体组织修复取得新的进展。相关研究结果发表在2016年10月4日那期Science期刊上，论文标题为“Injury-induced ct
在一项新的研究中，来自美国杜克大学的研究人员在观察斑马鱼修复它们自身的脊髓损伤时，他们发现一种特定的蛋白在这个过程中发挥着重要作用。这一发现可能导致人体组织修复取得新的进展。相关研究结果发表在2016年10月4日那期Science期刊上，论文标题为“Injury-induced ctgfa directs glial bridging and spinal cord regeneration in zebrafish”。
论文通信作者、杜克大学再生下一个计划（Regeneration Next initiative）主任和细胞生物学教授Kenneth Poss说，“这是大自然最为伟大的再生成就之一。考虑到如今仅有有限数量的成功修复丢失组织的疗法，我们需要从斑马鱼等动物体内寻找如何促进再生的新线索。”
当斑马鱼被切断的脊髓经历再生时，一种桥状结构会形成。首批细胞延伸一段为它们的自己长度的几十倍的距离，并且跨过这种损伤产生的宽宽的切断口将切断的脊髓连接起来。神经细胞随后也这样做。到8周时，新的神经组织填充这个切断口，因而这些斑马鱼完全逆转了它们的严重瘫痪症状。
为了理解哪些分子潜在地实现这种伟大的再生过程，研究人员开展一系列分子筛选，寻找所有的在脊髓遭受损伤后活性突然发生变化的基因。
在几十种被这种损伤强烈激活的基因当中，7种基因编码从细胞中分泌出的蛋白。其中的一种是被称作结缔组织生长因子（CTGF）的蛋白，它是令人关注的，其原因在于它的水平在被称作神经胶质细胞的支持性细胞中上升，其中在脊髓损伤头两周内，神经胶质细胞形成这种桥状结构。
论文第一作者、Poss研究团队博士后研究员Mayssa Mokalled说，“我们吃惊地发现在脊髓损伤后，它仅在一小部分神经胶质细胞中表达。我们曾认为这些神经胶质细胞和这种基因必需是比较重要的。”确实，当他们尝试通过基因手段剔除CTGF时，这些斑马鱼都不能再生它们的脊髓。
人类和斑马鱼共享大多数蛋白编码基因，而且CTGF也不例外。人CTGF蛋白与斑马鱼CTGF存在将近90%的相似性。当研究人员将人CTGF导入斑马鱼的损伤位点中时，它促进再生，而且这些斑马鱼在损伤发生两周后游得更好。
Mokalled说，“这些斑马鱼从瘫痪中恢复过来，能够在水槽中游动。这种蛋白的效应是非常显著的。”
研究人员还发现CTGF蛋白似乎是脊髓愈合的关键。它是一种大分子蛋白，由4个较小的部分组成，因而它不会只有一种功能。这可能使得它作为一种脊髓损伤疗法时更容易转运和具有更好的特异性。
Poss说，不幸的是，对人类而言，CTGF可能独自不足以再生他们自身的脊髓。在哺乳动物中，脊髓愈合更加复杂，这部分上是因为瘢痕组织在损伤位点附近形成。Poss团队期待CTGF研究会在小鼠等哺乳动物体内开展。
原始出处
Mayssa H. Mokalled1, Chinmoy Patra2,*, Amy L. Dickson1, Toyokazu Endo1, Didier Y. R. Stainier2, Kenneth D. Poss.Injury-induced ctgfa directs glial bridging and spinal cord regeneration in zebrafish.Science.2016
Mayssa H. Mokalled1, Chinmoy Patra2,*, Amy L. Dickson1, Toyokazu Endo1, Didier Y. R. Stainier2, Kenneth D. Poss.Injury-induced ctgfa directs glial bridging and spinal cord regeneration in zebrafish.Science.2016
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