讓蠑螈大腦再生的“關鍵群體”被鎖定 _健康小知識

本文轉自：科技日報

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墨西哥鈍口螈
◎洪恒飛本報采訪人員江耘
蠑螈的基因編碼序列與人類極其相似。研究蠑螈腦再生的啟動機制，并發現其中的關鍵基因，或將為人類神經系統損傷和退行性疾病的恢復提供指導。
顧穎
杭州華大生命科學研究院博士
脊椎動物的大腦是一個重要而復雜的器官，控制著動物的行為、情感和記憶。人類大腦有860億個神經元。這些神經元彼此之間相互連接，賦予了大腦極強的創造能力。但美中不足的是，人類大腦尤為脆弱，在遭遇損傷后往往難以修復。
近日，國際學術期刊《科學》刊登了由杭州華大生命科學研究院、廣東省人民醫院、武漢大學等來自3個國家18家單位共同合作完成的研究成果——全球首個高分辨率蠑螈腦再生時空圖譜。
該研究找到了蠑螈腦再生過程中的關鍵神經干細胞亞群，揭秘了蠑螈大腦自行恢復的過程，為神經系統的再生醫學研究和治療提供了新的方向。
從蠑螈腦再生憧憬人類大腦的“超能力”
創傷性腦損傷又叫顱腦創傷，是導致人類死亡和殘疾的主要原因之一。在中國，每年約有10萬人因創傷性腦損傷而死亡、數十萬人因其而永久殘疾。造成創傷性腦損傷常見的原因是跌倒、交通事故等外力因素。根據損傷程度和部位的不同，創傷性腦損傷可以分為腦震蕩、腦挫裂傷等。
據悉，腦震蕩會引發暫時性的失憶、意識混亂等癥狀，但這些癥狀多數可自行恢復，不會造成腦組織結構的明顯損傷；而腦挫裂傷則會導致部分腦組織的壞死。
由于人腦神經元再生困難，損傷處會由膠質細胞填充并會導致鄰近腦組織的萎縮。遭受腦挫裂傷后，病人可能出現意識不清、煩躁不安等癥狀，其平衡力或協調性也可能出現障礙，思考能力、情緒控制、肢體活動、感官能力以及記憶力都可能受到損害。通常來說，腦挫裂傷需要通過相應的醫學手段進行治療，病人自行恢復的概率很低。
與人類不同，硬骨魚、蠑螈等低等脊椎動物具有強大的器官再生能力。其中，墨西哥鈍口螈作為蠑螈的一種，不僅能再生四肢、尾巴、眼睛、皮膚以及肝臟等器官，還可以再生大腦，因此被科學家們作為重要的模式生物來研究與再生有關的問題。從另一個角度講，相比于其他再生能力強的生物，如無脊椎動物渦蟲和魚類斑馬魚，墨西哥鈍口螈的進化地位較高，腦結構與人腦也有一定相似之處，是較為理想的研究對象。
論文共同通訊作者、杭州華大生命科學研究院顧穎博士表示：“蠑螈的基因編碼序列與人類極其相似。研究蠑螈腦再生的啟動機制，并發現其中的關鍵基因，或將為人類神經系統損傷和退行性疾病的恢復提供指導。 ”
干細胞狀態轉化或成腦損傷復原關鍵
本次研究中，研究團隊對人工培育的墨西哥鈍口螈腦中的皮層區域進行機械損傷手術，并對損傷后第2、5、10、15、20、30及60天的大腦樣本進行分析，完整記錄了蠑螈大腦從損傷到再生修復完成的過程，構建了蠑螈腦再生的高分辨率時空圖譜。
“目前，針對蠑螈腦損傷再生的研究主要集中在其端腦上。 ”論文第一作者、杭州華大生命科學研究院的魏小雨博士介紹道，研究團隊在蠑螈端腦一側切除了面積約0.25平方毫米的方形切口，以構建腦損傷模型。
值得注意的是，雖然蠑螈能存活10到15年，但是其并不能在整個生命周期內都進行再生。