與人類相比，斑馬魚具有出色的再生能力：如果腦細(xì)胞因疾病或損傷而丟失，它們很容易從所謂的祖細(xì)胞中再生。德國神經(jīng)退行性疾病中心(DZNE)和德累斯頓理工大學(xué)(TUD)的研究人員用復(fù)雜的方法詳細(xì)描述了這些祖細(xì)胞，并確定它們由八個(gè)不同的亞組組成。在淀粉樣蛋白積累的魚類模型中(阿爾茨海默病的一個(gè)跡象)，只有其中一些群體增加了增殖以恢復(fù)丟失的細(xì)胞。表征這些祖細(xì)胞增殖能力的分子基礎(chǔ)將有助于識別治療人類阿爾茨海默病的新候選靶分子。這項(xiàng)研究發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告》上。
阿爾茨海默病的特征是大腦中有毒蛋白質(zhì)沉積的積累，即所謂的淀粉樣蛋白聚集，從而導(dǎo)致神經(jīng)元死亡。“大多數(shù)關(guān)于阿爾茨海默病的研究都集中在試圖預(yù)防神經(jīng)元死亡上，”德累斯頓DZNE的亥姆霍茲青年調(diào)查小組組長、TUD再生治療中心(CRTD)的研究員和主要作者卡漢基齊爾說。研究。"我們已經(jīng)看到了另一種嘗試誘導(dǎo)丟失細(xì)胞再生的方法."
這是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，因?yàn)槿四X的再生特性相當(dāng)有限。成人大腦中有一些產(chǎn)生新細(xì)胞的神經(jīng)干細(xì)胞，但它們只存在于兩個(gè)受限區(qū)域，只產(chǎn)生少數(shù)神經(jīng)元。相比之下，斑馬魚很容易再生失去的腦組織。
“斑馬魚和哺乳動(dòng)物在進(jìn)化上是有親緣關(guān)系的。因此，我們認(rèn)為哺乳動(dòng)物的再生能力是下意識存在的，是可以釋放的，”基齊爾說。“我們可以從研究斑馬魚的分子途徑和細(xì)胞相互作用中學(xué)習(xí)，并利用這些知識更好地了解如何促進(jìn)小鼠和人類的再生?！?
在這項(xiàng)研究中，研究人員使用“單細(xì)胞測序”(一種評估單個(gè)細(xì)胞中所有激活基因的復(fù)雜方法)以前所未有的細(xì)節(jié)來表征斑馬魚大腦中的細(xì)胞。基齊爾和他的同事確定了八個(gè)不同的祖先群體。當(dāng)他們用阿爾茨海默病特有的淀粉樣聚集體攻擊大腦時(shí)，其中一些(但不是全部)增加了增殖并產(chǎn)生了新細(xì)胞。
此外，研究人員闡明了每個(gè)細(xì)胞群的分子程序是如何隨著淀粉樣蛋白的變化而變化的。這些數(shù)據(jù)現(xiàn)在可以用來識別在淀粉樣蛋白積累的魚類模型中觸發(fā)再生的候選基因。為了證明這一原理，研究小組選擇了這樣一種候選物，一種叫做成纖維細(xì)胞生長因子8的信號分子，并表明它可以誘導(dǎo)祖細(xì)胞和干細(xì)胞群的增殖，這些祖細(xì)胞和干細(xì)胞群也對淀粉樣蛋白有反應(yīng)。
現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)確定了斑馬魚淀粉樣蛋白增殖的細(xì)胞群和觸發(fā)這種反應(yīng)的分子途徑。他們可以將這些數(shù)據(jù)應(yīng)用于老鼠和人類。這些新發(fā)現(xiàn)的斑馬魚祖先的哺乳動(dòng)物等價(jià)物是什么？扣動(dòng)正確的扳機(jī)能誘導(dǎo)它們增殖嗎？“我們將首先使用鼠標(biāo)作為模型系統(tǒng)來解決這些問題，”基齊爾說?！暗罱K，我們希望我們的研究能夠發(fā)現(xiàn)利用再生作為人類阿爾茨海默病新療法的策略?！?
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