Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста

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.

Чтобы выяснить, может ли эффект ГС в обращении ингибирующего действия КС способствовать миграции нейронов в травмированном мозге, необходимо было нанести ГС-содержащий биоматериал на травмированный мозг, богатый КС, — говорит Савамото.

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.

Учитывая, что конус роста мигрирующих нейронов служит праймером для миграции нейронов в ингибирующих внеклеточных условиях, необходимо дополнительно изучить, применимо ли лечение, опосредованное конусом роста, для привлечения новых нейронов из эндогенного источника в поврежденные участки и к стареющему мозгу, — прокомментировал Накаджима.

Полные результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

09.03.2024


Подписаться в Telegram



Здоровье

Nature Communications: Появилось новое объяснение, почему COVID сжигает легкие
Nature Communications: Появилось новое объяснение, почему COVID сжигает легкие

В некоторых тяжелых случаях COVID-19 легкие по...

Nature Biomedical Engineering: Рак можно лечить с помощью межклеточных посланий
Nature Biomedical Engineering: Рак можно лечить с помощью межклеточных посланий

Исследователям из Каролинского института ...

Nature Communications: Белки в крови находят рак на 7 лет раньше врачей
Nature Communications: Белки в крови находят рак на 7 лет раньше врачей

В ходе двух исследований, проведенных в О...

Nature Human Behavior: Мы запоминаем то, что не в силах объяснить
Nature Human Behavior: Мы запоминаем то, что не в силах объяснить

Человеческий мозг фильтрует поток впечатлений,...

Nature Microbiology: Неэффективность прививки от кори для кесарят выше в 2,6 раз
Nature Microbiology: Неэффективность прививки от кори для кесарят выше в 2,6 раз

Исследование Кембриджского университета, Велик...

Environmental and Molecular Mutagenesis: У пожарных повышен риск рака простаты
Environmental and Molecular Mutagenesis: У пожарных повышен риск рака простаты

У пожарных может быть повышенный риск развития...

ESCMID: Ученые разрабатывают иммунотерапию для борьбы с туберкулезом
ESCMID: Ученые разрабатывают иммунотерапию для борьбы с туберкулезом

Некоторые методы иммуноукрепляющей терапии уже...

Brain Injury: После сотрясения мозга детям сложнее заводить друзей
Brain Injury: После сотрясения мозга детям сложнее заводить друзей

Почти четверть американских детей с симпт...

eLife: Смертоносная бактерия-вампир жаждет человеческой крови
eLife: Смертоносная бактерия-вампир жаждет человеческой крови

Одни из самых смертоносных бактерий в&nbs...

New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
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
JAMA: Скрининг PSA незначительно влияет на смертность от рака простаты

Крупнейшее на сегодняшний день исследован...

Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо

Используя современные методы тканевой инженери...

Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека

Чуткие носы собак способны распознать ранние п...

Cancer: Риск развития рака зависит от метаболического синдрома
Cancer: Риск развития рака зависит от метаболического синдрома

Новое исследование показывает, что люди с...

Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста

Мигрирующие нейроны обладают конусом роста, ко...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

ESA: Первые снимки Евклида показали миллиарды осиротевших звезд
ESA: Первые снимки Евклида показали миллиарды осиротевших звезд
Heliyon: Ученые нашли виновника тяжелых отравлений благодаря новому методу ПЦР
Heliyon: Ученые нашли виновника тяжелых отравлений благодаря новому методу ПЦР
Energy Materials and Devices: Создан тандемный солнечный элемент с КПД более 20%
Energy Materials and Devices: Создан тандемный солнечный элемент с КПД более 20%
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
NatMat: Ученые из университета Райса нашли отличную альтернативу ферроэлектрикам
NatMat: Ученые из университета Райса нашли отличную альтернативу ферроэлектрикам
Child Development: Отношения с матерью влияют на умение дружить и растить детей
Child Development: Отношения с матерью влияют на умение дружить и растить детей
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
New Media & Society: Геймеры находят оправдание смурфингу, хотя он их и бесит
New Media & Society: Геймеры находят оправдание смурфингу, хотя он их и бесит
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь

Новости компаний, релизы

Ученые ТПУ выяснили, что заболевания ЦНС за последние 30 лет вышли на первое место по влиянию на здоровье населения
Физики СПбГУ и Института проблем машиноведения РАН улучшили ударопрочные характеристики нержавеющей стали
КВЗ принимает заявки на целевое обучение в проект «Крылья Ростеха»
В Петербурге снизилось количество разрушающих озоновый слой газов
Исследователи используют кантианскую модель рациональности для оценки этичности решений ИИ