PTENとSOCS3の共消去によって誘発される持続的な軸索再生
Fang Sun1, Kevin K Park, Stephane Belin
1F.M. Kirby Neurobiology Center, Children's Hospital, Department of Neurology, Harvard Medical School, 300 Longwood Avenue, Boston, Massachusetts 02115, USA.
Nature
|November 8, 2011
まとめ
大人の網膜のギャングリア細胞で同時にPTENとSOCS3を削除すると,持続的な軸索再生を促進します. この二重抑制は,中枢神経系の長距離神経修復に不可欠なmTORとSTAT3経路を活性化させます.
科学分野:
- 神経科学は神経科学である.
- 再生医学は,再生医療である.
- 分子生物学は分子生物学である.
背景:
- 成人の中枢神経系 (CNS) のアクソン再生は,長距離によって制限され,持続的な成長能力を必要とします.
- retinal ganglion cells (RGCs) のフォスファターゼとテンシンホモログ (PTEN) またはシトカインシグナル伝達3 (SOCS3) 抑制剤の個々の切除は,最初の光神経再生を促進しますが,再生は持続しません.
- PTENはラパミシン (mTOR) 経路の哺乳類の標的を否定的に調節し,SOCS3はジャヌスキナーゼ/シグナルトランスデューサーおよびトランスクリプションアクティベーター (JAK/STAT) 経路を否定的に調節する.
研究 の 目的:
- 成人RGCにおけるアクソンの持続再生に対するPTENとSOCS3を同時に削除するシネジスティック効果を調査する.
- 中枢神経損傷後の長距離アクソン再生を促進する分子経路の解明.
主な方法:
- 成人網膜のギャングリア細胞 (RGCs) の遺伝子操作により,PTENとSOCS3.3を削除する.
- アクソン再生を評価するための光神経のクラッシュ損傷モデル.
- 遺伝子発現分析は,削除や損傷後の分子変化を特定するために行われます.
主要な成果:
- 成人RGCにおけるPTENとSOCS3の同時削除は,個別の削除で観察された収縮を克服し,堅牢で持続的な軸索再生を可能にしました.
- PTENとSOCS3は,アクソンの再生を高めるためにシネージー的に作用する独立した経路を調節することが判明しました.
- 遺伝子発現分析は,成長に関連する遺伝子の誘導と,二重削除モデルでの損傷後のRGCにおける生理学的遺伝子発現レベルの維持を明らかにした.
- mTORとSTAT3経路の同時活性化は,長距離軸索再生の維持に不可欠であると特定されました.
結論:
- PTENとSOCS3の二重抑制は,成人の中枢神経系の持続的な軸索再生を促進するための強力な戦略です.
- PTENとSOCS3を併せ消去することによってmTORとSTAT3経路の相乗活性化が再生障壁を克服する鍵となる.
- この発見は,中枢神経系の損傷後の機能的回復を達成するための重要な一歩を表しています.
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