迁移神经元的生长锥参与促进脑损伤后神经元的迁移和再生

迁移神经元尖端的结构和功能尚不清楚。在这里，由名古屋城市大学和国家生理科学研究所的Kazunobu Sawamoto教授以及他实验室的工作人员Chikako Nakajima和Masato Sawada领导的一个研究小组已经阐明了表达ptpσ的生长锥感知细胞外矩阵并驱动受伤大脑中的神经元迁移，从而导致功能恢复。

　　

迁移神经元尖端的结构和功能尚不清楚。在这里，由名古屋城市大学和国家生理科学研究所的Kazunobu Sawamoto教授以及他实验室的工作人员Chikako Nakajima和Masato Sawada领导的一个研究小组发现，表达ptpσ的生长锥可以感知细胞外基质，并驱动受伤大脑中的神经元迁移，从而导致功能恢复。

神经干细胞存在于哺乳动物出生后的大脑中，并产生新的神经元。新神经元向损伤部位迁移，促进神经元迁移导致脑损伤后功能恢复。然而，对损伤部位的神经元迁移有抑制作用，其机制有待阐明，以促进损伤部位新神经元的募集，从而促进脑损伤后的恢复。迁移神经元的尖端具有轴突生长的锥形结构，但这种结构在神经元迁移中的作用尚未完全了解。

Sawamoto的团队专注于阐明小鼠大脑中迁移神经元的生长锥状结构的功能。研究人员使用超分辨率显微镜研究了神经元尖端的细胞骨架动力学和分子特征。他们发现尖端结构与轴突生长锥具有重要的功能。简而言之，培养的迁移神经元生长锥通过酪氨酸磷酸酶受体型sigma (PTPσ)响应外界信号，引导迁移的方向性，启动其细胞体的运动。生长锥通过PTPσ响应硫酸软骨素(CS)并崩塌，导致神经元迁移受到抑制。在CS存在的情况下，当生长锥与硫酸肝素(HS)相互作用时，它们可以恢复到扩展的形态，从而重新启用神经元迁移。

Sawamoto说:“为了研究HS在逆转CS的抑制作用中的作用是否可以促进损伤脑中的神经元迁移，有必要将含有HS的生物材料应用于富含CS的损伤脑。”

接下来，他们使用了含有hs的明胶纤维非织造布，这是一种为细胞(如迁移神经元)提供结构支架的生物材料。他们发现，应用含有hs的纤维促进了受损大脑中生长锥的延伸和神经元的迁移。此外，植入富含hs的明胶织物促进了成熟神经元的再生和神经功能的恢复。这些结果表明，阐明生长锥介导的与局部细胞外环境相互作用的分子机制可能有助于开发基于促进神经元迁移的新再生技术。

其他研究小组最近的研究表明，衰老改变了包括CSPG在内的脑细胞外基质的物理特性。

Nakajima评论说:“考虑到迁移神经元的生长锥作为抑制细胞外条件下神经元迁移的引物，有必要进一步研究生长锥介导的从内源性来源向受损部位招募新神经元的治疗是否也适用于老年大脑。”

该研究的全部结果发表在《自然通讯》杂志上。文章标题:鉴定生长锥作为损伤脑中神经元迁移的探针和驱动因素。DOI: 10.1038 / s41467 - 024 - 45825 - 8

除了Kazunobu Sawamoto、Chikako Nakajima和Masato Sawada之外，这篇研究文章的共同作者还包括名古屋城市大学、国立生理科学研究所、新泻大学、京都大学、社社大学、日一医科大学、日本毛纺株式会社、Nikke医疗株式会社、东丽研究中心、纽约大学、耶纳Friedrich Schiller大学、瓦伦西亚大学和宾夕法尼亚大学的研究人员。