許多神經(jīng)退行性疾病，從青光眼到阿爾茨海默病，都是以軸突損傷為特征的。軸突是一種細(xì)長的突起，將電脈沖從一個神經(jīng)細(xì)胞傳導(dǎo)到另一個神經(jīng)細(xì)胞，促進(jìn)細(xì)胞間的通訊。軸突損傷常導(dǎo)致神經(jīng)元損傷和細(xì)胞死亡。

加州大學(xué)圣地亞哥分校官網(wǎng)2020年12月14日消息

研究人員知道，抑制一種叫做雙亮氨酸拉鏈激酶（DLK）的酶似乎能在多種神經(jīng)退行性疾病模型中強(qiáng)有力地保護(hù)神經(jīng)元，但DLK也會抑制軸突再生。迄今為止，還沒有有效的方法來修飾基因以改善神經(jīng)元的長期存活并促進(jìn)其再生。

一個由加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院（University of California San Diego School of Medicine）和加州大學(xué)圣地亞哥健康中心希利眼科研究所（Shiley Eye Institute）的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的多所大學(xué)研究小組進(jìn)行的一項研究，發(fā)現(xiàn)了另一種叫做生發(fā)細(xì)胞激酶四激酶（GCK－IV激酶）的酶，其抑制作用具有強(qiáng)大的神經(jīng)保護(hù)作用，同時也可促進(jìn)軸突再生，這使得它成為治療某些神經(jīng)退行性疾病的一種有吸引力的治療方法。研究于2020年12月14日發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences，PNAS）雜志上。

研究于2020年12月14日發(fā)表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》（最新影響因子：9．412）雜志上

“我們基本上發(fā)現(xiàn)，有一組基因，當(dāng)受到抑制時，視神經(jīng)細(xì)胞可以存活和再生，”資深作者Derek Welsbie說，他是希利眼科研究所維特比家族眼科的眼科副教授。

“在這項工作之前，該領(lǐng)域研究人員知道如何讓這些細(xì)胞存活，但不能再生。相反地，也有促進(jìn)再生的方法，但存活率卻相當(dāng)?shù)�。�?dāng)然，對于視力恢復(fù)的成功策略來說，兩者都需要，而這項研究正是朝著這個方向邁出的一步�！�

研究人員在首次從人類干細(xì)胞中生成視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（RGC）后進(jìn)行了一系列篩選。RGCs是一種位于眼睛視網(wǎng)膜內(nèi)表面附近的神經(jīng)元。它們從光感受器接收視覺信息，并共同幫助將信息傳遞到大腦。

第一個篩選包括測試一組經(jīng)過充分研究的化學(xué)物質(zhì)，以評估它們增加RGCs存活的能力，第二種是衡量化學(xué)物質(zhì)促進(jìn)再生的能力。

“然后我們使用了機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來理解為什么某些化合物有活性，而其他的沒有，它識別出了這些關(guān)鍵基因，”Welsbie說。

他說，發(fā)現(xiàn)這些基因提高了RGCs的存活率并不令人驚訝。“然而，你可能已經(jīng)預(yù)測到它們（如DLK）在受到抑制時會阻礙再生，而不是促進(jìn)再生。這絕對是一個驚喜。它突出顯示了使用高通量篩選的基于發(fā)現(xiàn)的科學(xué)的優(yōu)勢之一：通過測試許多同時，我們可以找到可能被認(rèn)為沒有起作用的被忽略的基因�！�

Welsbie和他的同事們把研究重點放在了RGCs上，因為他們對視神經(jīng)病變（如青光眼）很感興趣�！按蠖鄶�(shù)人認(rèn)為青光眼只是指‘眼壓’高，”Welsbie說。但是，眼壓只是問題的一部分。青光眼的核心是一種神經(jīng)退行性疾病，其特征是RGCs及其軸突的進(jìn)行性喪失，導(dǎo)致可測量的視神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能損害、視力損害和失明。

美國疾病控制和預(yù)防中心（CDC）估計有300萬美國人患有青光眼。它是全球第二大致盲原因。

Welsbie提醒說，目前還不清楚這些發(fā)現(xiàn)是否適用于其他類型的神經(jīng)元，但他指出，這項工作表明了強(qiáng)大的治療可能性。

參考文獻(xiàn)

Source：University of California － San Diego

Researchers Discover Clue to How to Protect Neurons and Encourage Their Growth

Reference：

Patel AK， Broyer RM， Lee CD， Lu T， Louie MJ， La Torre A， Al－Ali H， Vu MT， Mitchell KL， Wahlin KJ， Berlinicke CA， Jaskula－Ranga V， Hu Y， Duan X， Vilar S， Bixby JL， Weinreb RN， Lemmon VP， Zack DJ， Welsbie DS． Inhibition of GCK－IV kinases dissociates cell death and axon regeneration in CNS neurons． Proc Natl Acad Sci U S A． 2020 Dec 29；117（52）：33597－33607． doi： 10．1073／pnas．2004683117． Epub 2020 Dec 14． PMID： 33318207．

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