海洋生物實驗室（MBL）的科學(xué)家最近已經(jīng)確定了axolotl salamander（一種蠑螈）中的基因“伙伴關(guān)系”——當它們被激活時，能夠在嚴重脊髓損傷后讓神經(jīng)管和相關(guān)神經(jīng)纖維實現(xiàn)功能性再生。有趣的是，這些基因也存在于人類中，可惜它們是以不同的伙伴關(guān)系被激活。該研究結(jié)果發(fā)表在本周的Nature Communications Biology上。

“蠑螈是再生界的冠軍，因為它們多個身體部位可以再生。例如，損傷其脊髓，它們可以完全再生脊髓，并恢復(fù)運動和感覺控制，”Karen Echeverri是尤金貝爾再生生物學(xué)和組織工程中心的科學(xué)家，他表示 “我們想要了解這個再生過程在分子水平上有什么不同，能夠使得其再生朝著這種促再生反應(yīng)發(fā)展，而不是形成疤痕組織?！?/span>

Echeverri先前的研究表明，在蠑螈和人類中，c-Fos基因在脊髓損傷后神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)膠質(zhì)細胞中上調(diào)。她也知道c-Fos無法獨自行動。

“這就是我們所謂的obligate heterodimer(專性異源二聚體，必需兩者協(xié)同作用才能發(fā)揮功能)，所以它必需有一個合作伴侶，”Echeverri表示。

在人類損傷反應(yīng)中，c-Fos與基因c-Jun配對?！癱-Fos在蠑螈體內(nèi)的合作伙伴與在人類不同，這似乎導(dǎo)致了對傷害的響應(yīng)完全不同。”Echeverri和她的團隊最終確定在蠑螈中，c-Fos與JunB基因共同激活協(xié)同作用，將修復(fù)損傷引導(dǎo)向功能再生，而不是生成疤痕組織。這種基因激活的差異可追溯到調(diào)節(jié)基因表達的microRNA的作用。

研究人員通過修飾蠑螈的microRNA基因表達，他們能夠強制蠑螈中形成同人類一樣的c-Fos與c-Jun配對。具有人類配對的蠑螈在受傷后不能恢復(fù)功能性脊髓，而是形成了瘢痕組織——類似人類損傷修復(fù)中發(fā)生的情況。后續(xù)研究將調(diào)查人體細胞中是否存在相反的情況。

“參與蠑螈再生的基因在人類和蠑螈之間都是高度保守的，到目前為止，蠑螈還沒有具有再生特異性基因，”Echeverri說。 “這完全取決于你在受傷后直接與誰合作，以及這種合作如何驅(qū)使向著再生，還是形成疤痕組織的方向發(fā)展。這有點像在生活中，你與誰合作會決定產(chǎn)生真正的積極或消極影響?！?/span>

了解蠑螈脊髓再生及其與人類過程的差異 - 以及更有趣的相似之處 - 將有助于研究人員開發(fā)出最終有望改善嚴重人類脊髓損傷的治療方法。

Echeverri表示：“這不僅對人類脊髓損傷具有巨大的研究潛力，而且對許多神經(jīng)退行性疾病也具有巨大的研究潛力?！?/span>