恢复轴突定位和运输以促进损伤中枢神经系统修复：中枢神经系统再生的关键步骤

doi:10.4103/1673-5374.198968

摘要/Abstract

摘要：

随着神经元成熟，曾经是轴突导向和延长的关键调节剂蛋白质被下调，导致损伤后轴突修复的能力降低。通过概括生长促进蛋白（例如整联蛋白）的神经元表达，涉及介导细胞-细胞和细胞-基质相互作用、神经突生长和轴突再生的跨膜受体可以显着增强。例如，?9?1整合素异源二聚体在中枢神经系统发育期间高度表达，帮助生长锥形成和轴突延长，但在其成熟中枢神经系统轴突中被下调。它结合CNS的主要细胞外基质糖蛋白，腱生蛋白-C，其在损伤后高度上调，并且是轴突再生研究的最新靶标。尽管有这些有希望的发现，最近的数据显示区域和年龄特异性差异的存在导致整合素递送到轴索隔室的变化，是再生的另一个障碍。在新出版的研究中，Andrews 等人强调了以病毒载体为基础的表达后，局部整合素在不同神经元亚型中的差异。他们的研究结果显示，在成熟的皮质脊髓束和红细胞轴突中，外源表达整合素没有本地化或运输到轴突隔室，而是保留在生长体树突隔室。此外，体内或背根神经节注射后，外源表达的整合素分别成功地本地化在成熟视神经轴突以及成熟背根神经轴突中。这些数据在神经系统中建立了不同区域跨膜受体定位能力的差异。

ORCID: 0000-0001-5960-5619 (Melissa R. Andrews)

Abstract:

Each neuronal subtype is distinct in how it develops, responds to environmental cues, and whether it is capable of mounting a regenerative response following injury. Although the adult central nervous system (CNS) does not regenerate, several experimental interventions have been trialled with successful albeit limited instances of axonal repair. We highlight here some of these approaches including extracellular matrix (ECM) modification, cellular grafting, gene therapy-induced replacement of proteins, as well as application of biomaterials. We also review the recent report demonstrating the failure of axonal localization and transport of growth-promoting receptors within certain classes of mature neurons. More specifically, we discuss an inability of integrin receptors to localize within the axonal compartment of mature motor neurons such as in the corticospinal and rubrospinal tracts, whereas in immature neurons of those pathways and in mature sensory tracts such as in the optic nerve and dorsal column pathways these receptors readily localize within axons. Furthermore we assert that this failure of axonal localization contributes to the intrinsic inability of axonal regeneration. We conclude by highlighting the necessity for both combined therapies as well as a targeted approach specific to both age and neuronal subtype will be required to induce substantial CNS repair.

Key words: axonal transport, cellular therapies, extracellular matrix, gene therapy, integrin, regeneration, viral vectors

. 恢复轴突定位和运输以促进损伤中枢神经系统修复：中枢神经系统再生的关键步骤[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2017, 12(1): 27-30.

Lindsey H. Forbes, Melissa R. Andrews. Restoring axonal localization and transport of transmembrane receptors to promote repair within the injured CNS: a critical step in CNS regeneration[J]. Neural Regeneration Research, 2017, 12(1): 27-30.

参考文献

引言

出版重点

《中国神经再生研究（英文版）》杂志为SCI、PubMed数据库收录的国际唯一一本专注神经再生领域研究的经同行评议的开放获取期刊，出版来自全球神经再生领域专业学者的前沿性基础研究及临床研究及转化医学、循证医学优秀的最新成果。

期刊出版来自于脑损伤与神经再生、脊髓损伤与神经再生、周围神经损伤与神经再生和神经退行性病与神经再生、神经影像与神经再生的相关研究。期刊关注神经损伤与再生过程中的轴突再生、突触生长、神经可塑性、神经修复和替代、神经移植等最新研究成果。尤其关注应用细胞治疗、基因治疗、生物因子治疗、药物治疗、手术治疗、康复治疗、物理疗法、组织工程、生物工程、生物材料、神经假体等干预性方法产生神经再生效果的相关研究。文章应清晰描述抑制神经元损伤、减轻神经元损伤的一系列变化，保护损伤神经元的过程、方法、程度与评价，突出从细胞分子水平以及分子生物学水平解释神经元损伤后以及预后再生的机制。

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延伸阅读

随着神经元成熟，曾经是轴突导向和延长的关键调节剂蛋白质被下调，导致损伤后轴突修复的能力降低。通过概括生长促进蛋白（例如整联蛋白）的神经元表达，涉及介导细胞-细胞和细胞-基质相互作用、神经突生长和轴突再生的跨膜受体可以显着增强。例如，91整合素异源二聚体在中枢神经系统发育期间高度表达，帮助生长锥形成和轴突延长，但其在成熟中枢神经系统轴突中被下调。结合CNS的主要细胞外基质糖蛋白，腱生蛋白-C，其在损伤后高度上调，并且是轴突再生研究的最新靶标。尽管有这些有希望的发现，最近的数据显示区域和年龄特异性差异的存在导致整合素递送到轴索隔室的变化，是再生的另一个障碍。

来自英国圣安德鲁斯大学医药学院Melissa R Andrews博士团队在最新研究中，强调了以病毒载体为基础的表达后，局部整合素在不同神经元亚型中的差异。他们的研究结果显示，在成熟的皮质脊髓束和红细胞轴突中，外源表达整合素没有本地化或运输到轴突隔室，而是保留在生长体树突隔室。此外，体内或背根神经节注射后，外源表达的整合素分别成功地本地化在成熟视神经轴突以及成熟背根神经轴突中。这些数据在神经系统中建立了不同区域跨膜受体定位能力的差异。相关内容发表在《中国神经再生研究（英文版）》杂志2017年1月1期。

Article: "Restoring axonal localization and transport of transmembrane receptors to promote repair within the injured CNS: a critical step in CNS regeneration" by Lindsey H. Forbes¹, Melissa R. Andrews^{1, 2}(1. School of Medicine, University of St. Andrews, St. Andrews, United Kingdom; 2. Biological Sciences, University of Southampton, Southampton, United Kingdom)

Forbes LH, Andrews MR (2017) Restoring axonal localization and transport of transmembrane receptors to promote repair within the injured CNS: a critical step in CNS regeneration. Neural Regen Res 12(1):27-30.

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