『遗传』大脑也会“格式化” |神经科学|

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小鼠大脑的横截面：蓝色标示的细胞表达正常水平的Huntingtin基因，而红色标示细胞的Huntingtin基因已经被敲除，再生能力较弱。
近日，来自美国加州大学圣地亚哥医学院的研究人员在《自然》杂志上发表论文称，在皮质脊髓损伤小鼠的大脑中，脑细胞会通过恢复到胚胎状态而启动再生。这些脑细胞会重新形成突触连接，并在适当的生长条件下，帮助小鼠恢复失去的功能。
【『遗传』大脑也会“格式化”】修复大脑和脊髓的损伤可能是医学上最艰巨的挑战。而这项新研究描绘的“成体大脑再生的转录路线图”为完成这项任务提供了可能性。
“利用现代神经科学、分子遗传学、病毒学和计算机的力量，我们首次确定了成体脑细胞中的全部基因是如何通过自我重置来促进再生的。这幅转录路线图能够帮助我们从根本上了解转录水平上的再生。 ”论文的通讯作者、加州大学圣地亚哥分校医学院转化神经科学研究所的主任Mark Tuszynski说。
在这项研究中， Tuszynski等人构建了皮质脊髓损伤的小鼠模型，结果发现，成体小鼠大脑中的成熟神经元在受伤后会恢复到胚胎状态。 “这真的太不可思议了，就在20年前，我们还认为成体大脑处于终末分化的静止状态，没有办法被改变。 ” Tuszynski说。
之前的研究发现，大脑的海马体和室管膜下区会不断产生新的脑细胞，在整个生命周期中不断补充这些大脑区域。
“我们的工作进一步完善了这个概念。 ”Tuszynski说， “大脑的自我修复/替换能力并不局限于这两个区域。当一个成熟的大脑皮层细胞受到损伤时，它会在转录水平上恢复到胚胎状态。如果再提供一个合适的生长环境，它还能够再生轴突。这是这项研究的亮点。 ”
为了提供一个促进再生的环境， Tuszynski等人研究了脊髓损伤后受损神经元的反应。结果发现， Huntingtin基因（HTT）参与了促进神经生长和修复的遗传通路。
之前的研究表明，当HTT突变时，会导致亨廷顿舞蹈症，这种破坏性的疾病会使大脑中的神经细胞逐渐崩溃。而这项新研究发现， “再生转录组”（皮质脊髓神经元中mRNA的集合）是由HTT基因维持的。在缺乏HTT基因的小鼠中，脊髓损伤的神经元再生明显减少。
Tuszynski说：“虽然科学家已经做了很多工作来了解为什么HTT突变会导致疾病，但是人们对于HTT的正常作用却知之甚少。我们的研究表明， HTT对于促进大脑神经元的修复至关重要，其突变会导致成体神经元失去自我修复功能。这反过来又可能导致慢性神经元退化，从而引发亨廷顿氏舞蹈症。 ”
编译：花花审稿：alone 责编：张梦
期刊来源：《自然》
期刊编号：0028-0836
原文链接：https://medicalxpress.com/news/2020-04-adult-brain.html
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