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在重新生长尾巴时神经干细胞是关键

2019-04-01 14:28:00 • 来源：

切断蝾螈的尾巴，在几周内，一个接近完美的替代品会增长。对蜥蜴做同样的事情，新的尾巴会重新生长，但它与原始的不一样。通过比较两只动物的尾部再生，匹兹堡大学医学院的研究人员发现，脊髓中的干细胞是最终的限制因素。

在重新生长尾巴时神经干细胞是关键

本周在美国国家科学院院刊上发表的这一发现回答了长期存在的问题，即尾部再生在蝾螈中是完美的，蜥蜴是不完美的，并且可以作为理解为什么老鼠不能再生它们的垫脚石。尾巴一点儿。

“传统的再生动物模型是蝾螈，”资深作者Thomas P. Lozito博士说，他是皮特细胞与分子工程中心整形外科和麦高恩再生医学研究所的助理教授。“蝾螈可以再生各种各样的组织 - 大脑，心脏，眼睛的一部分，四肢，尾巴 - 但它们有完整的分子类型和组织，这些在哺乳动物中是找不到的，所以我们真的无法做到把我们在蝾螈身上发现的很多东西都用在人身上。“

根据Lozito的说法，如果目标是将再生研究转化为像人类这样的非再生物种，那么蜥蜴是比蝾螈更好的模型。蜥蜴是最接近哺乳动物的，可以再生附属物，它们具有相似的基因组和生物化学。但蜥蜴根本无法再生失去的四肢，而且它们的再生尾巴比原始尾巴简单得多。

“你可以很容易地告诉蜥蜴有一个再生的尾巴，”Lozito说。“它没有任何正确的。鳞片是不同的;颜色模式是不同的，然后当你看到尾巴内部时，所有的组织是不同的。没有骨头;骨骼是完全软骨的，只是管内的管。 “

Lozito说，了解蝾螈中完美再生与蜥蜴不完全再生的区别，为弥补与非再生物种的间隙奠定了基础。

Lozito的蜥蜴选择是哀悼壁虎，它具有几个有趣的特性，包括对移植的高度耐受性。

这个特征使他的团队能够从蝾螈身上取出神经干细胞- 神经元和神经胶质的新生前体，它们周围的非神经元细胞- 并将它们插入蜥蜴的再生尾巴。我们的目标是了解蜥蜴尾部再生的原因：生化环境或蜥蜴的天然干细胞。

他们发现移植的蝾螈干细胞保留了分化成多种细胞类型的能力，包括神经元。相比之下，蜥蜴神经干细胞可能只成为神经胶质细胞，不会处理指导运动和感觉的信息。

“这是一个不错的惊喜，”主要作者Aaron Sun博士说，他是皮特医生科学家的实习生，他在Lozito实验室完成了部分研究。“这表明再生过程可能仍然有点保守。”

但根据Sun的说法，也许最令人惊讶的观察结果是传统上描述的驱动蜥蜴再生的“神经干细胞”根本不是“真正的”神经干细胞。虽然他们检查了许多经典的盒子，但它们缺乏一个定义的特征 - 能够弹出多种细胞类型。

Lozito说，这就解释了为什么蜥蜴没有完美的尾部再生。神经干细胞不能产生重建原始脊髓不对称所需的不同细胞类型，这反过来阻碍了骨性脊椎的发育。

“脊髓是尾部再生的主要调节因子，我们在蜥蜴和蝾螈尾巴之间看到的这些差异是由于干细胞质量的差异，”Lozito说。“这都是因为神经干细胞。”

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