科学家发现诱导自噬促进轴突再生

　　轴突是指神经元传导神经冲动离开细胞体的细而长的突起。轴突为神经元的输出通道，作用是将细胞体发出的神经冲动传递给另一个或多个神经元或分布在肌肉或腺体的效应器。在神经系统中，轴突是主要的信号传递渠道。

　　每个神经元只有一个轴突，一般自细胞体发出，与一个或多个目标神经元发生连接。一些轴突在运行中发出分支，这些分支称为“侧支”（Collateral）。来自主枝的动作电位在各个侧支上同时继续传递，最终达到不同的目标。在轴突与目标神经元发生联系的部位，一种称为“突触”的结构实现两个（或有时为多个）神经元之间的通信。

　　9月16日，《美国科学院院报》（PNAS）在线发表了中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所、神经科学国家重点实验室以及中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心罗振革研究组题为《诱导自噬促进微管稳定和脊髓损伤后轴突再生》的研究论文。

　　中枢神经元有限的内在再生能力，环境中多种再生抑制因子的存在以及神经营养因子的匮乏，导致中枢神经轴突损伤后难以再生。现有研究表明，无论是操控单个因子或是同时改变多个因子的表达，都只能造成有限的轴突再生或短暂的功能恢复。另外，通过操控某些特定基因表达从而促进轴突再生的方法，目前仍然无法有效应用于临床。因此，开发促进轴突再生的有效方法，仍然是再生医学面临的严峻挑战。

　　细胞骨架的重构，如微管的组装，被认为是轴突受损后生长锥形成以及再生的关键步骤。自噬对细胞内稳态的维持非常重要，其失去功能会导致神经退化。自噬在神经损伤后再生过程中的作用仍缺少定论。在本项研究工作中，来自罗振革研究组的研究人员阐述了自噬在微管稳定性调节和轴突再生中的作用。他们发现，在体外培养的神经元中诱导自噬可以促进神经元突起生长，减弱髓磷脂对突起生长的抑制作用，并减少轴突受损后回撤小泡的形成。有趣的是，自噬通过降解一种神经元特异的微管解聚蛋白SCG10来稳定微管。在成年小鼠脊髓损伤模型中，受损部位局部给予一种特异诱导自噬的多肽Tat-Beclin 1，可以显著减少脊髓背索轴突和皮质脊髓束的回撤，并且促进脊髓下行轴突的再生。行为实验证明，脊髓受损后，经Tat-Beclin 1处理的小鼠运动能力的恢复有显著提升。

　　该研究揭示了自噬诱导剂稳定微管并促进轴突再生的作用，为神经再生领域的应用研究提供了新靶点和策略。

　　该研究工作主要由博士研究生何苗和博士丁月彤在罗振革指导下完成，经费支持来自国家自然科学基金委、科技部以及中科院。该研究相关的知识产权已于文章正式发表前获得专利保护。


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