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斑马鱼的刺伤揭示了大脑中神经干细胞的再生过程

发表于 2018-03-07

早稻田大学的研究人员最近使用刺激损伤模型在神经干细胞中阐明了再生过程,该模型在成年斑马鱼的视觉顶盖,大脑研究较少的区域。这项研究使他们更加接近地阐明如何恢复受伤的人类中枢神经系统(CNS)。


“与哺乳动物不同,斑马鱼在受伤后能够产生新神经元和再生大脑组织,但令人惊讶的是,他们的基因被认为与人类和小鼠非常相似,”早稻田分子神经生物学教授Toshio Ohshima解释说。 。“甚至有报道说斑马鱼再生能力的机制如何应用于老鼠,这意味着这种机制也有可能应用于人类。”


该研究于2018年2月7日在科学杂志GLIA上在线发表。


视神经顶盖接收来自视网膜的视觉输入并将电动机输出发送到后脑。Ohshima的小组建立了一种使用成年斑马鱼的刺伤模型,并检查了称为放射状神经胶质(RG)的神经干细胞对视顶盖受伤的反应。在这项研究之前,人们很少了解RG在这部分大脑的生理和再生条件下的功能。


在正常状态下,观察到大多数RG是静止的,既不增殖也不分化。然而,当研究人员用注射器损伤斑马鱼的大脑时,免疫染色结果显示RG在损伤后第三天增殖,达到峰值。到第七天,受损斑马鱼和完整斑马鱼大脑之间没有太大区别。进一步的免疫组织化学结果表明RG产生新生神经元以再生视顶盖中的脑组织。Ohshima补充说:“我们还研究了损伤后调节RG增殖和分化的分子机制,并发现Wnt信号传导对RG的增殖和新神经元的产生是必需的。”


虽然需要进一步的研究来充分了解究竟产生了什么样的神经元以及它们是如何运作的,但Ohshima的模型可以作为世界范围内越来越多的科学家的比较模型,他们也试图建立自己的原始刺伤模型斑马鱼。


“扩大对调节斑马鱼神经干细胞增殖和分化的再生过程的研究可能会导致找到恢复人类受伤中枢神经系统的方法,”Ohshima说。“车祸,中风和脑癌都可能伤害中枢神经系统,这些事故和疾病可能发生在我们任何一个人身上。中枢神经系统的损害严重并长期损害人们的生命,常常使他们瘫痪,绝望。相信未来,我们的研究可能会为受伤的中枢神经系统患者带来希望。”

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