科学家们确定了促进脊髓再生的基因伙伴关系

研究人员距离解决为什么一些脊椎动物可以再生脊髓而其他人(包括人类)在脊髓损伤后产生疤痕组织，导致终身受损的神秘性更近了一步。海洋生物实验室(MBL)的科学家已经确定了蝾螈蝾螈中的基因“伙伴”，当它们被激活时，允许神经管和相关神经纤维在严重脊髓损伤后进行功能性再生。有趣的是，这些基因也存在于人类中，尽管它们以不同的方式被激活。他们的研究结果发表在本周的Nature Communications Biology上。

“[Axolotls]是再生的冠军，因为它们可以再生多个身体部位。例如，如果你在脊髓中制造病变，它们可以完全再生它并恢复运动和感觉控制，”Karen Echeverri说，尤金贝尔再生生物学和组织工程中心的副科学家。“我们想要了解在分子水平上有什么不同，这会促使他们朝着这种促再生反应而不是形成疤痕组织。”

Echeverri先前的研究表明，在蝾螈和人类中，c-Fos基因在脊髓损伤后神经系统的神经胶质细胞中上调。她也知道c-Fos无法独自行动。

“这就是我们所谓的专性异二聚体，所以它必须有一个生活中的伴侣，”Echeverri说。“c-Fos在蝾螈方面的合作伙伴与人类不同，这似乎对伤害的反应完全不同。”

在人类损伤反应中，c-Fos与基因c-Jun配对。然而，在蝾螈中，Echeverri和她的团队确定用JunB基因激活c-Fos。这种基因激活的差异可追溯到调节基因表达的microRNA的作用。

通过蝾螈的microRNA 修饰基因表达，他们能够强制人类配对c-Fos与c-Jun。具有人类配对的蝾螈在受伤后不能恢复功能性脊髓，而是形成在人类损伤修复中发生的瘢痕组织。后续研究将调查人体细胞中是否存在相反的情况。

“参与蝾螈再生的基因在人类和蝾螈之间是高度保守的，到目前为止，蝾螈还没有具有再生特异性基因，”Echeverri说。“这完全取决于你在受伤后直接与谁合作，以及如何驱使你再生或形成疤痕组织。这有点像在生活中，你与谁合作会产生真正的积极或消极影响。”

了解蝾螈脊髓再生及其与人类过程的相似性，更有趣的是，它们可以帮助研究人员和最终医生改善严重人类脊髓损伤的治疗方法。

“这不仅对人类脊髓损伤具有巨大的翻译潜力，而且对许多神经退行性疾病也具有巨大的翻译潜力，”Echeverri说。

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