Мигрирующие нейроны обладают конусом роста, который имеет общие функции с конусами роста аксонов и регулирует миграцию нейронов путем взаимодействия с внеклеточной средой. Структура и функции верхушки мигрирующих нейронов остаются неясными. Исследовательская группа под руководством Казунобу Савамото, профессора Университета города Нагоя и Национального института физиологических наук, а также Чикако Накаджима и Масато Савада, сотрудников его лаборатории, обнаружила, что PTPσ-экспрессирующий конус роста чувствует внеклеточный матрикс и управляет миграцией нейронов в травмированном мозге, что приводит к функциональному восстановлению. Нейронные стволовые клетки присутствуют в постнатальном мозге млекопитающих и производят новые нейроны. Новые нейроны мигрируют в сторону поврежденных участков, и стимулирование миграции нейронов приводит к функциональному восстановлению после травмы мозга. Тем не менее, существует ингибирующий эффект на миграцию нейронов в травмированных участках, механизмы которого необходимо выяснить, чтобы улучшить набор новых нейронов в травмированных участках и, таким образом, повысить эффективность восстановления после травмы мозга. Мигрирующие нейроны обладают структурой, напоминающей конус роста аксона, на своем кончике, но роль этой структуры в миграции нейронов до конца не изучена. Группа Савамото сосредоточилась на выяснении функции структуры, напоминающей конус роста, в мигрирующих нейронах мозга мыши. Исследователи использовали микроскопию сверхразрешения для изучения цитоскелетной динамики и молекулярных особенностей кончика нейрона. Они показали, что структура кончика имеет общие функции с конусами роста аксонов. Вкратце, конус роста культивируемых мигрирующих нейронов реагирует на внешние сигналы через тирозинфосфатазный рецептор типа сигма (PTPσ), направляя направленность миграции и инициируя движение тела клетки. Конус роста реагирует на хондроитинсульфат (CS) через PTPσ и разрушается, что приводит к торможению миграции нейронов. В присутствии CS конусы роста могут вернуться к своей вытянутой морфологии, когда они взаимодействуют с гепарансульфатом (HS), тем самым возобновляя миграцию нейронов.
Затем они использовали нетканый материал из желатиновых волокон, содержащий HS, — биоматериал, который обеспечивает структурные каркасы для клеток, таких как мигрирующие нейроны. Они показали, что примененные HS-содержащие волокна способствовали расширению конусов роста и миграции нейронов в травмированном мозге. Кроме того, имплантация обогащенной ГС желатиновой ткани способствовала регенерации зрелых нейронов и восстановлению неврологических функций. Эти результаты свидетельствуют о том, что выяснение молекулярных механизмов взаимодействия конусов роста с местной внеклеточной средой может позволить разработать новые технологии регенерации, основанные на стимулировании миграции нейронов. Недавние исследования других групп показали, что старение изменяет физические свойства внеклеточного матрикса мозга, включая CSPG.
Полные результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications. 09.03.2024 |
Здоровье
ESCMID: Ученые разрабатывают иммунотерапию для борьбы с туберкулезом | |
Некоторые методы иммуноукрепляющей терапии уже... |
Загрязнение воздуха и депрессия связаны со смертностью от сердечных заболеваний | |
Исследование, проведенное в более чем&nbs... |
Brain Injury: После сотрясения мозга детям сложнее заводить друзей | |
Почти четверть американских детей с симпт... |
Ученые объяснили связь между депрессией и сердечно-сосудистыми заболеваниями | |
Депрессия и сердечно-сосудистые заболеван... |
eLife: Смертоносная бактерия-вампир жаждет человеческой крови | |
Одни из самых смертоносных бактерий в&nbs... |
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм | |
Расстройство аутистического спектра, или ... |
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз | |
По данным нового крупного исследования, провед... |
JAMA: Скрининг PSA незначительно влияет на смертность от рака простаты | |
Крупнейшее на сегодняшний день исследован... |
Science: Неврологи открыли компоненты нервных клеток, которые никогда не стареют | |
Некоторые молекулы РНК в нервных кле... |
STM: Иммунотерапия болезни Альцгеймера показала прогресс в исследовании на мышах | |
Болезнь Альцгеймера начинается с того, чт... |
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо | |
Используя современные методы тканевой инженери... |
EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм | |
В исследовании, проведенном в Лестере и&n... |
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека | |
Чуткие носы собак способны распознать ранние п... |
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий | |
Исследователи из Университета Макмастера ... |
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых | |
Воздействие табака до рождения и нач... |
JAAD: Новый метод может помочь дифференцировать два кожных заболевания | |
Два редких кожных заболевания с похожими ... |
CM: «Все болезни от головы!»: возрастное изменение нейронов вызывает ожирение | |
Исследователи из Университета Нагоя и&nbs... |
Cancer: Риск развития рака зависит от метаболического синдрома | |
Новое исследование показывает, что люди с... |
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста | |
Мигрирующие нейроны обладают конусом роста, ко... |
Cell: Открыта новая роль нейтрофилов в борьбе с раком | |
В исследовании, опубликованном в журнале ... |
Nature Communications: Обнаружен ген, способный защитить от мышечной дистрофии | |
Определенный ген может играть ключевую ро... |
ИИ подтвердил связь между курением во время беременности и СДВГ у потомства | |
Хотя в ряде исследований курение во ... |
Frontiers in Tropical Diseases: Создана защитная краска от переносчиков инфекций | |
Малярия и другие заболевания, вызванные п... |
3D-печатная кожа заживляет раны и содержит прекурсоры волосяных фолликулов | |
Жировая ткань — это ключ к&nbs... |
Открыта молекула РНК, которая помогает предотвратить ошибки при репликации ДНК | |
Исследователи из Университета Наварры обн... |
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни | |
Портативное роботизированное устройство, котор... |
NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний | |
Новое исследование, проведенное группой ученых... |
British Journal of Anaesthesia: Ученые выявили ошибку в работе пульсоксиметров | |
Пульсоксиметры — один из самых... |
Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть | |
Основываясь на десятилетних наблюдениях з... |
Открыт антивозрастной эффект витамина D и рецептора в средней кишке дрозофилы | |
В журнале Aging была опубликована новая научна... |