Структура и функции кончиков мигрирующих нейронов до сих пор оставались неясными. Исследовательская группа под руководством Казунобу Савамото, профессора Университета города Нагоя, обнаружила, что конус роста, экспрессирующий PTPσ, чувствует внеклеточный матрикс и управляет миграцией нейронов в травмированном мозге, что приводит к восстановлению его функций.
Нейронные стволовые клетки присутствуют в постнатальном мозге млекопитающих и производят новые нейроны, которые мигрируют в сторону поврежденных участков. Стимулирование миграции нейронов приводит к функциональному восстановлению после травмы мозга.
Тем не менее, существует ингибирующий эффект на миграцию нейронов в травмированных участках, механизмы которого необходимо выяснить, чтобы улучшить набор новых нейронов в травмированных участках и, таким образом, повысить эффективность восстановления после травмы мозга. Мигрирующие нейроны обладают структурой, напоминающей конус роста аксона, на своем кончике, но ее роль в миграции нейронов до конца не изучена.
Группа Савамото сосредоточилась на выяснении функции структуры, напоминающей конус роста, в мигрирующих нейронах мозга мыши. Исследователи использовали микроскопию сверхразрешения для изучения цитоскелетной динамики и молекулярных особенностей кончика нейрона. Они показали, что структура кончика имеет общие функции с конусами роста аксонов.
В работе был использован нетканый материал из желатиновых волокон, содержащий HS, – биоматериал, который обеспечивает структурные каркасы для клеток, таких как мигрирующие нейроны. Ученые показали, что примененные HS-содержащие волокна способствовали расширению конусов роста и миграции нейронов в травмированном мозге. Кроме того, имплантация обогащенной HS-желатиновой ткани способствовала регенерации зрелых нейронов и восстановлению неврологических функций.
Результаты работы, опубликованные в журнале Nature Communications, свидетельствуют о том, что выяснение молекулярных механизмов взаимодействия конусов роста с местной внеклеточной средой может позволить разработать новые технологии регенерации, основанные на стимулировании миграции нейронов.
«Учитывая, что конус роста мигрирующих нейронов служит праймером для миграции нейронов в ингибирующих внеклеточных условиях, необходимо продолжить изучение вопроса о том, применимо ли лечение, опосредованное конусом роста, для привлечения новых нейронов из эндогенного источника в поврежденные участки и к стареющему мозгу», – прокомментировал Накаджима.
[Фото: © Nagoya City University Gradualte School of Medical Sciences]
