與人類相比，斑馬魚具有出色的再生能力：如果腦細胞因疾病或損傷而丟失，它們很容易從所謂的祖細胞中再生。德國神經(jīng)退行性疾病中心(DZNE)和德累斯頓理工大學(TUD)的研究人員用復雜的方法詳細描述了這些祖細胞，并確定它們由八個不同的亞組組成。在淀粉樣蛋白積累的魚類模型中(阿爾茨海默病的一個跡象)，只有其中一些群體增加了增殖以恢復丟失的細胞。表征這些祖細胞增殖能力的分子基礎將有助于識別治療人類阿爾茨海默病的新候選靶分子。這項研究發(fā)表在《細胞報告》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，從而導致神經(jīng)元死亡。“大多數(shù)關于阿爾茨海默病的研究都集中在試圖預防神經(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丟失細胞再生的方法."
這是一項具有挑戰(zhàn)性的任務，因為人腦的再生特性相當有限。成人大腦中有一些產(chǎn)生新細胞的神經(jīng)干細胞，但它們只存在于兩個受限區(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。
“斑馬魚和哺乳動物在進化上是有親緣關系的。因此，我們認為哺乳動物的再生能力是下意識存在的，是可以釋放的，”基齊爾說?！拔覀兛梢詮难芯堪唏R魚的分子途徑和細胞相互作用中學習，并利用這些知識更好地了解如何促進小鼠和人類的再生?！?
在這項研究中，研究人員使用“單細胞測序”(一種評估單個細胞中所有激活基因的復雜方法)以前所未有的細節(jié)來表征斑馬魚大腦中的細胞。基齊爾和他的同事確定了八個不同的祖先群體。當他們用阿爾茨海默病特有的淀粉樣聚集體攻擊大腦時，其中一些(但不是全部)增加了增殖并產(chǎn)生了新細胞。
此外，研究人員闡明了每個細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，一種叫做成纖維細胞生長因子8的信號分子，并表明它可以誘導祖細胞和干細胞群的增殖，這些祖細胞和干細胞群也對淀粉樣蛋白有反應。
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胞群和觸發(fā)這種反應的分子途徑。他們可以將這些數(shù)據(jù)應用于老鼠和人類。這些新發(fā)現(xiàn)的斑馬魚祖先的哺乳動物等價物是什么？扣動正確的扳機能誘導它們增殖嗎？“我們將首先使用鼠標作為模型系統(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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