Neuron：关键蛋白控制神经再生

　　

生物通报道：华盛顿大学医学院的研究人员在小鼠实验中发现了受损外周神经再生的关键蛋白，文章发表在6月20日的Neuron杂志上。该研究能帮助四肢神经受损后的再生恢复，也为中枢神经系统的再生研究开辟了新的途径。

外周神经负责感知触觉、驱动肌肉控制四肢运动。与中枢神经系统不同，外周神经在受损之后可以进行再生。但人们还没有完全了解这种再生背后的机制。

研究人员发现双亮氨酸拉链激酶DLK负责调控神经细胞受损信息的信号传导，这一信息传递可达数英尺。由此，DLK蛋白控制着神经元是否启动再生程序。

外周神经的核心细胞体位于脊髓中。在早期发育过程中，这些神经细胞的细长轴突伸展到手指和脚趾尖。一旦轴突到达目的地（如肌肉），就会停止伸展并终生在机体中基本保持不变，除非受到损伤。

如果在脊髓和肌肉之间的轴突被切断，这部分不再与细胞体相连的轴突就会崩溃。有研究显示DLK蛋白能调控轴突降解。在蠕虫和果蝇中，DLK蛋白也控制着轴突生长锥的形成，这一结构负责在受伤后或发育过程中伸展轴突尖端。

轴突生长锥的形成是神经细胞对损伤的早期局部反应的重要部分。而随后发生的，长距离传输信号激活再生基因是至关重要的。这一过程可能在神经受伤几小时或几天后发生。

研究人员发现，小鼠中DLK蛋白并不参与轴突早期损伤反应。即使没有DLK蛋白轴突生长锥也能形成。但缺乏DLK蛋白，会使远离损伤处的脊髓中的神经细胞不能得到受伤信息。没有这些损伤信号的传递，细胞就不能启动再生程序，也不能使生长锥伸展轴突前端。

此外，早有研究显示二次受损的轴突比首次受损的轴突再生的更快。换句话说，损伤本身增加了轴突再生的能力。本研究进一步发现，这一再生的加速过程需要DLK蛋白。

研究人员还发现DLK蛋白调控的一些重要因子在中枢神经系统中并没有被激活。研究人员认为，由于这一类信号传导在中枢神经系统没有发生，很可能中枢神经细胞无法得到它们受损的信息。那么在中枢神经系统中激发DLK蛋白活性就可能促进中枢神经系统的再生，这一令人振奋的想法还有待证实。

（生物通编辑：叶予）

生物通推荐原文摘要：

Dual Leucine Zipper Kinase Is Required for Retrograde Injury Signaling and Axonal Regeneration

Here we demonstrate that the dual leucine zipper kinase (DLK) promotes robust regeneration of peripheral axons after nerve injury in mice. Peripheral axon regeneration is accelerated by prior injury; however, DLK KO neurons do not respond to a preconditioning lesion with enhanced regeneration in vivo or in vitro. Assays for activation of transcription factors in injury-induced proregenerative pathways reveal that loss of DLK abolishes upregulation of p-STAT3 and p-cJun in the cell body after axonal injury. DLK is not required for the phosphorylation of STAT3 at the site of nerve injury but is necessary for retrograde transport of p-STAT3 to the cell body. These data demonstrate that DLK enhances regeneration by promoting a retrograde injury signal that is required for the activation of the neuronal proregenerative program.