新机制解释了一些脑损伤 2018-09-12 03:08:02

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在类似的情况下,大脑受伤可能使神经元无法确定输出的信息输入并阻碍神经系统的运作能力

贝鲁医学院和康涅狄格大学健康中心的研究人员最近在“神经科学杂志”上发表的一份报告显示,这正是神经系统受伤后的情况

神经元的复杂性贝勒医学院神经科学副教授,该论文的高级作者Matthew N. Rasband博士说,神经元在结构上很复杂,需要负责信息输入的细胞的特定部分,以及负责信息输出的其他部分

当神经元无法区分这两种活动时,神经系统就会停止工作

“这是一种思考神经系统损伤的新方法,”Rasband说

“我们已经找到了一种新的机制,导致神经系统无法修复

”分子栅栏此前,Rasband和他的同事们发现,蛋白质锚蛋白G在神经元中建立了一个“分子栅栏”,以维持树突之间的区别(部分)负责信息输入的细胞和轴突(负责信息输出的细胞部分)

AnkyrinG仅在轴突起始区段发现,即轴突开始和树突结束的位点

利用遗传技巧,研究人员取消了这个分子围栏,并发现通常只在树突中发现的蛋白质会进入轴突

实际上,他们发现锚蛋白G的损失将轴突(输出)转化为树突(输入)

伤害会破坏蛋白质在目前的研究中,他们扩展了此前的工作,以显示中风和神经压迫等神经系统损伤会破坏锚蛋白,导致神经元无法正确区分其输入和输出

虽然这种伤害是不可逆转的,但Rasband的小组确定了导致锚蛋白G被破坏的事件

他们发现,受伤后,一种酶被激活并起到分子剪刀的作用,将锚蛋白切割成较小的非功能性碎片

Rasband表示,这一发现可能是利用酶抑制剂阻止降解的机会之窗

“我们取得了成功,但只有在酶被破坏之前才被抑制

”保存可能是治疗的关键Rasband认为他们的研究结果表明,脑损伤和中风的多方面治疗需要不仅关注神经保护,还要关注保留轴突初始片段并保持轴突和树突之间的区别

向前迈出的另一步将是确定锚蛋白G的降解是否是各种脑和脊髓损伤中的常见事件

在美国国防部的资助下,Rasband的小组目前正在研究创伤性脑损伤,以确定像士兵那样的爆炸伤也可能导致轴突起始段的损伤

其他参与该研究的人包括第一作者Dorothy P. Schafer博士,他是Rasband的前研究生,现在是哈佛医学院的研究生

Smita Jha博士是Rasband博士在BCM神经科学系实验室的博士后研究员;刘福东博士,Trupti Akella博士和Louise D. McCullough博士,康涅狄格大学健康中心的神经科学系

该研究得到了美国国立卫生研究院,国防部,Miriam博士和Sheldon Adelson医学研究基金会和Mission Connect的资助

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