Наблюдая, что эти рыбы восстанавливают их собственные повреждения спинного мозга, ученые Университета Дюка сочли конкретный белок важным для процесса. Их исследование, опубликованное 4 ноября в журнале Science, могло произвести новый, приводит в ремонт ткани в людях.«Это – один из самых замечательных подвигов природы регенерации», сказал главный следователь исследования Кеннет Посс, преподаватель цитобиологии и директор по Регенерации Следующая инициатива в Герцоге. «Учитывая ограниченное число успешных методов лечения, доступных сегодня для восстановления потерянных тканей, мы должны обратиться к животным как данио-рерио для новых подсказок о том, как стимулировать регенерацию».
Когда разъединенный спинной мозг данио-рерио подвергается регенерации, мост формируется, буквально. Первые клетки расширяют прогнозы в расстояние десятки времен их собственная длина и соединяются через широкий залив травмы.
Нервные клетки следуют. На 8 недель новая ткань нерва заполнила промежуток, и животные полностью полностью изменили свой тяжелый паралич. (Посмотрите видео анимации: https://youtu.be/VWQWIyXvZKs)
Чтобы понять, какие молекулы были потенциально ответственны за этот замечательный процесс, ученые провели молекулярный своего рода сбор компромата, ища все гены, деятельность которых резко изменилась после повреждения спинного мозга.Из десятков генов, сильно активированных травмой, семи закодированных для белков, которые спрятались от клеток.
Один из них, названных CTGF или фактором роста соединительной ткани, интриговал, потому что его уровни повысились в клетках поддержки или глии, которая сформировала мост за первые две недели после травмы.«Мы были удивлены, что это было выражено в только части глиальных клеток после травмы.
Мы думали, что эти глиальные клетки и этот ген должны быть важными», сказал ведущий автор Мейсса Мокаллед, постдокторант в группе Посса. Действительно, когда они пытались удалить CTGF генетически, те рыбы не восстановили.Люди и данио-рерио разделяют большинство кодирующих белок генов, и CTGF не исключение.
Человеческий белок CTGF почти на 90% подобен в своих стандартных блоках аминокислоты форме данио-рерио. Когда команда добавила человеческую версию CTGF на место травмы у рыбы, это повысило регенерацию, и рыба плавала лучше на две недели после травмы.«Рыбы идут от парализованного до плавания в баке. Эффект белка поразителен», сказал Мокаллед.
Вторая половина белка CTGF, кажется, ключ к исцелению, найденная группа. Это – большой белок, сделанный из четырех меньших частей, и у этого есть больше чем одна функция. Это могло бы облегчить поставлять и более конкретный как терапия для повреждений позвоночника.
Возможный сказал, что, к сожалению, CTGF, вероятно, не достаточен самостоятельно для людей, чтобы восстановить их собственные спинные мозги. Исцеление более сложно у млекопитающих, частично потому что ткань шрама формируется вокруг травмы. Группа Посса ожидает, что исследования CTGF переместятся в млекопитающих как мыши.«Эксперименты на мышах могли быть ключевыми», сказал Мокаллед. «Когда они выражают CTGF, и в том, что печатает клетка?»
Эти эксперименты могут показать некоторые ответы на то, почему данио-рерио может восстановить, тогда как млекопитающие не могут. Это может быть вопрос того, как белком управляют, а не его косметика, Возможная, сказала.Группа также планирует развить другие белки, спрятавшие после травмы, которые были определены в их начальном поиске, который может обеспечить дополнительные намеки в тайны данио-рерио регенерации.«Я не думаю, что CTGF – полный ответ, но это – большая вещь иметь в руке, чтобы сообщить новым способам думать о реальной проблеме попытки улучшить регенерацию», Возможный сказал.
Другими учеными, вовлеченными в исследование, была Эми Диксон и Тойокэзу Эндо, также в Университете Дюка, и Чинмое Пэтре и Дидье Стенье в Институте Макса Планка Исследования Сердца и Легкого.