許多神經(jīng)退行性疾病，從青光眼到阿爾茨海默病，都是以軸突損傷為特征的。軸突是一種細(xì)長(zhǎng)的突起，將電脈沖從一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞傳導(dǎo)到另一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞，促進(jìn)細(xì)胞間的通訊。軸突損傷常導(dǎo)致神經(jīng)元損傷和細(xì)胞死亡。

加州大學(xué)圣地亞哥分校官網(wǎng)2020年12月14日消息

研究人員知道，抑制一種叫做雙亮氨酸拉鏈激酶（DLK）的酶似乎能在多種神經(jīng)退行性疾病模型中強(qiáng)有力地保護(hù)神經(jīng)元，但DLK也會(huì)抑制軸突再生。迄今為止，還沒(méi)有有效的方法來(lái)修飾基因以改善神經(jīng)元的長(zhǎng)期存活并促進(jìn)其再生。

一個(gè)由加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院（University of California San Diego School of Medicine）和加州大學(xué)圣地亞哥健康中心希利眼科研究所（Shiley Eye Institute）的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的多所大學(xué)研究小組進(jìn)行的一項(xiàng)研究，發(fā)現(xiàn)了另一種叫做生發(fā)細(xì)胞激酶四激酶（GCK－IV激酶）的酶，其抑制作用具有強(qiáng)大的神經(jīng)保護(hù)作用，同時(shí)也可促進(jìn)軸突再生，這使得它成為治療某些神經(jīng)退行性疾病的一種有吸引力的治療方法。研究于2020年12月14日發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences，PNAS）雜志上。

研究于2020年12月14日發(fā)表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》（最新影響因子：9．412）雜志上

“我們基本上發(fā)現(xiàn)，有一組基因，當(dāng)受到抑制時(shí)，視神經(jīng)細(xì)胞可以存活和再生，”資深作者Derek Welsbie說(shuō)，他是希利眼科研究所維特比家族眼科的眼科副教授。

“在這項(xiàng)工作之前，該領(lǐng)域研究人員知道如何讓這些細(xì)胞存活，但不能再生。相反地，也有促進(jìn)再生的方法，但存活率卻相當(dāng)?shù)�。�?dāng)然，對(duì)于視力恢復(fù)的成功策略來(lái)說(shuō)，兩者都需要，而這項(xiàng)研究正是朝著這個(gè)方向邁出的一步�！�

研究人員在首次從人類(lèi)干細(xì)胞中生成視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（RGC）后進(jìn)行了一系列篩選。RGCs是一種位于眼睛視網(wǎng)膜內(nèi)表面附近的神經(jīng)元。它們從光感受器接收視覺(jué)信息，并共同幫助將信息傳遞到大腦。

第一個(gè)篩選包括測(cè)試一組經(jīng)過(guò)充分研究的化學(xué)物質(zhì)，以評(píng)估它們?cè)黾覴GCs存活的能力，第二種是衡量化學(xué)物質(zhì)促進(jìn)再生的能力。

“然后我們使用了機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)理解為什么某些化合物有活性，而其他的沒(méi)有，它識(shí)別出了這些關(guān)鍵基因，”Welsbie說(shuō)。

他說(shuō)，發(fā)現(xiàn)這些基因提高了RGCs的存活率并不令人驚訝。“然而，你可能已經(jīng)預(yù)測(cè)到它們（如DLK）在受到抑制時(shí)會(huì)阻礙再生，而不是促進(jìn)再生。這絕對(duì)是一個(gè)驚喜。它突出顯示了使用高通量篩選的基于發(fā)現(xiàn)的科學(xué)的優(yōu)勢(shì)之一：通過(guò)測(cè)試許多同時(shí)，我們可以找到可能被認(rèn)為沒(méi)有起作用的被忽略的基因�！�

Welsbie和他的同事們把研究重點(diǎn)放在了RGCs上，因?yàn)樗麄儗?duì)視神經(jīng)病變（如青光眼）很感興趣�！按蠖鄶�(shù)人認(rèn)為青光眼只是指‘眼壓’高，”Welsbie說(shuō)。但是，眼壓只是問(wèn)題的一部分。青光眼的核心是一種神經(jīng)退行性疾病，其特征是RGCs及其軸突的進(jìn)行性喪失，導(dǎo)致可測(cè)量的視神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能損害、視力損害和失明。

美國(guó)疾病控制和預(yù)防中心（CDC）估計(jì)有300萬(wàn)美國(guó)人患有青光眼。它是全球第二大致盲原因。

Welsbie提醒說(shuō)，目前還不清楚這些發(fā)現(xiàn)是否適用于其他類(lèi)型的神經(jīng)元，但他指出，這項(xiàng)工作表明了強(qiáng)大的治療可能性。

參考文獻(xiàn)

Source：University of California － San Diego

Researchers Discover Clue to How to Protect Neurons and Encourage Their Growth

Reference：

Patel AK， Broyer RM， Lee CD， Lu T， Louie MJ， La Torre A， Al－Ali H， Vu MT， Mitchell KL， Wahlin KJ， Berlinicke CA， Jaskula－Ranga V， Hu Y， Duan X， Vilar S， Bixby JL， Weinreb RN， Lemmon VP， Zack DJ， Welsbie DS． Inhibition of GCK－IV kinases dissociates cell death and axon regeneration in CNS neurons． Proc Natl Acad Sci U S A． 2020 Dec 29；117（52）：33597－33607． doi： 10．1073／pnas．2004683117． Epub 2020 Dec 14． PMID： 33318207．

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