完全颠覆教科书定义的施万细胞

【字体: 时间:2019年07月09日 来源:

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  身体中有两种细胞产生髓鞘:位于大脑和脊髓中的少突胶质细胞和位于身体其他部位的施万(Schwann)细胞。直到现在,科学家们还认为,只有少突胶质细胞才能在轴突周围产生多重髓鞘。

  

身体中有两种细胞产生髓鞘:位于大脑和脊髓中的少突胶质细胞和位于身体其他部位的施万(Schwann)细胞。直到现在,科学家们还认为,只有少突胶质细胞才能在轴突周围产生多重髓鞘。

这项发表在《Nature Communications》的新研究表明,施万细胞也能将髓鞘扩散到多个轴突上。

“这完全颠覆了教科书定义的施万细胞的工作方式,”俄勒冈健康与科学大学Vollum研究所教授、本文通讯作者Kelly Monk博士说。

Monk实验室对斑马鱼进行了基因筛选,发现有些鱼的髓鞘比预期的要多,这些鱼普遍携带fbxw7基因突变。当他们敲除转基因小鼠的该基因后,出现了一个意想不到的现象:单个施万细胞开始在多个轴突上铺展髓鞘。

“这些细胞是可塑的,”Monk博士说。新发现提示了科学家们施万细胞如何在分子水平产生髓鞘。

在进化史上,施万细胞和少突胶质细胞出现在同一点上——脊椎动物谱系在这一点形成了颌骨。无脊椎动物缺乏髓鞘,例如当代的乌贼,它们利用粗轴突在神经元之间快速传递信号。

“我们本来也可以像乌贼一样进化的,但如果是那样的话,我们的脊椎直径恐怕要粗过巨红杉树了,”Monk说。

于是,脊椎动物的轴突进化出髓鞘加速信号传输。为了生产髓鞘,施万细胞在周围神经系统的单个轴突周围产生髓鞘,少突胶质细胞在大脑和脊柱(中枢神经系统)环境下沿着多条轴突产生髓鞘。

“中枢神经系统与周围神经系统的髓鞘生产方式有着本质的不同,”Monk说。

Monk认为,施万细胞一个细胞一个细胞地修复受损髓鞘的特性是因为在不杀死整个有机体的情况下发生损伤是很常见的,这些特性通过一代又一代进化得以传承和强化。

相比之下,中枢神经系统的再髓鞘过程往往是一个死胡同,因为很少有人能在大脑或脊柱遭受严重打击后幸存下来。

“修复中枢神经系统髓鞘损伤没有选择压力,因为一旦被破坏你可能会死,”Monk说。

然而,新文章揭示的施万细胞的新特点——“以fbxw7基因或下游通路分子为靶点,促进中枢神经系统髓鞘修复”——可能是治愈大脑和脊柱损伤的一个新机会。

施万细胞的发现指出了治疗神经损伤和各种形式神经病变的新途径,进一步研究可能有助于促进中枢神经系统疾病(如多发性硬化症)的髓鞘修复。

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原文检索:Myelinating Schwann cells ensheath multiple axons in the absence of E3 ligase component Fbxw7

(生物通:伍松)


 

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