Посещений:
AXON REGENERATION
РЕГЕНЕРАЦИЯ АКСОНОВ



Pre-existing pathways promote precise projection patterns
Nguyen, Q. T. et al.
Nature Neurosci. 5, 861-867 (2002)



(Рис.1.)  |  Selective reinnervation of original synaptic sites on original target cells in the sternomastoid muscle.


(Рис.2.)  | Axons retrace original paths to reach original targets in the platysma muscle.


(Рис.3.)  |  Axonal regeneration assessed in double-transgenic mice, in which all axons are labeled with CFP (blue) and a single axon is also labeled with YFP (green when shown alone in a, c, k, m–p and yellow when superimposed on the CFP image in e–j).


(Рис.4.)  |  Regenerating axons exit and enter Schwann cell tubes at former nodal sites.


(Рис.5.)  |  Fragments of degenerating axoplasm reveal the patency of endoneurial tubes.


(Рис.6.)  |  Poorly selective reinnervation of original targets after nerve cut.

Mack, T. G. A. et al. Wallerian degeneration of injured axons and synapses is delayed by a Ube4b/Nmnat chimeric gene. Nature Neurosci. 4, 1199-1206 (2001)
Zheng, J.-Q. et al. A functional role for intra-axonal protein synthesis during axonal regeneration from adult sensory neurons. J. Neurosci. 21, 9291-9303 (2001)
FURTHER READING
Conforti, L. et al. A Ufd2/D4Cole1e chimeric protein and overexpression of Rbp7 in the slow Wallerian degeneration (WldS) mouse. Proc. Natl Acad. Sci. USA 97, 11377-11382 (2000)
Twiss, J. L. et al. Translational control of ribosomal protein L4 is required for rapid neurite extension. Neurobiol. Dis. 7, 416-428 (2000)

Mack et al. получили доказательства того, что D4Cole1e является мышиным гомологом NMNAT,гена человека, который кодирует ключевой энзим в синтезе NAD+. Они показали такж, что избыточная экспрессия химерного гена защищает аксоны от Wallerian дегенерации.



Экспрессия Ube4b/Nmnat в трансгенных мышах обнаруживает дозово-зависимый защитный эффект против Wallerian degeneration. Химерный белок не обнаруживает NMNAT активности, поэтому взаимоотношения действия этого энзима с защитным механизмом неясны; белок обнаруживается в основном в ядре, а клеточное содержание NAD+ не увеличивается у трансгенных мышей. Однако, предоставляют солидные доказательства того, что Ube4b/Nmnat отвечает за WldS фенотип и исключает участие др. генов, присутствующих в утроенной области.
Но не каждый аксон выживает после повреждения. Если аксон не отрезан, а раздавлен, то он м. иногда регенерировать и функционировать нормально. Процесс регенерации нуждается в распределении клеточных рессурсов, таких как синтез новых белков. Из-за скудности рибосом в аксонах, общепринято, что клеточное тело оркестрирует реакциию восстановления. Однако, Zheng et al. установили, что регенерирующие аксоны м. локально синтезировать белки, даже если эти места удалены от тела.
Изолированные регенерирующие сенсорные аксоны содержат мРНК α-actin и нейрофиламент, связанные с рибосомами. Получены также доказательства синтеза белков на этих препаратах и показано, что блокирование трансляции вызывает ретракцию, но только если аксон отделен от тела клетки. Это указывает на то, что синтез аксональных белков м. участвовать в регенерации только, если имеется доступ к белками клеточного тела. Данные Zheng et al. подтвердили хорошо известные доказательства, что синтез белков м. происходить в аксонах, а не только в теле и дендритах.
Перевод И.Г. Лильп


←Поврежденные периферические двигательные аксоны, обладают удивительной способностью к регенерации и воссоединению связей с их мышцами-мишенями, которые они иннервировали до повреждения. Фактически, как было показано в работе Nguyen с соавт., процесс реиннервации оказался более точным, чем предполагали ранее, и многие аксоны восстанавливали утраченные контакты со своими изначальными нейромышечными местами соединений (neuromuscular junction, NMJ). Однако объяснение этого явления не столь сложное. Результаты указывают, что аксоны просто восстанавливают свои первоначальные пути.
Авторы использовали мышиную линию, у которой часть двигательных аксонов экспрессировала желтые или сине-зеленые флюоресцентные белки. Визуализировали NMJ используя bungarotoxin. Авторы размельчили аксоновые волокна, иннервирующие sternomastoid или platysma мышцы шеи и вели наблюдения за путями, которые выбирали регенерирующие аксоны. В более чем 90% случаев аксоны не только реиннервировали свои первоначальные NMJ, но и восстанавливали их первоначальный паттерн разветвления.
Такую регенерацию обычно объясняют тем, что еще присутствуют специфические молекулярные сигналы, направляющие аксон во время развития, и аксон использовал их повторно. Однако у авторов есть другое, возможно, более простое объяснение. Ключевым признаком повреждения является то, что эндоневральные трубки - цилиндрические структуры не-невральных клеток (endoneurial tubes - cylindrical arrays of non-neuronal cells), окружающие нервные волокна,-- остаются интактными. Если надрезать нерв с другой стороны, то эндоневральные трубки повреждаются, и нахождение аксоном своей мишени происходит с меньшей точностью. Это указывает на то, что эндоневральные трубки необходимы для управления аксонами во время их репарации. Авторы также показали, что в редких случаях, когда аксон вступает на поврежденный путь, он следует точно по тому же пути, как и аксон, который присутствовал до повреждения, указывая на то, что сигналы, направляющие его передвижение, не аксоно-специфичны.
Авторы считают, что неспецифичные механические сигналы могут быть важны для направления аксонов во время их репарации. Аксоны скорее растут вдоль ранее существовавшей сети трубок (pre-existing tubular network), а не следуют указаниям специфические молекулярные сигналов. Так как большинство работ по водителям аксонов сфокусировано на молекулярных механизмах, возможно, важность механических сигналов недооценивали
Сайт создан в системе uCoz