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成年斑马鱼脊髓损伤修复:基因疗法的未来展望

发表时间: 2021-12-21 13:19

斑马鱼是研究脊髓损伤⁨后恢复机制的一种有效的脊椎动物模型。脊髓损伤后亚急性期是斑马鱼神经功能恢复的关键,它激活了组织桥接、轴突再生等功能。

中国天津医科大学总医院沈文远等的一项最新研究发现,斑马鱼在脊髓损伤后亚急性期(2周)可以自发恢复44%的游泳运动能力,在此期间共鉴定出脊髓组织中的7 762个差异表达基因,其中2 950个表达上调,4 812个表达下调,这些差异表达基因的生物学过程主要集中在呼吸链、轴突再生和细胞成分形态发生等方面,主要参与代谢途径、细胞周期和基因调控途径的调控。随后实验验证了斑马鱼脊髓组织的2个差异表达基因--claps2基因表达上调和h1m基因表达下调的确切结果;在功能验证方面分析可见,脊髓损伤后上调的clasp2基因与微管结合蛋白功能类似,负责由微管调节的轴突延伸,而脊髓损伤后下调的h1m基因可能归因于脊髓损伤时其对内源性干细胞分化的调节。该研究为脊髓损伤修复提供了新的候选基因,clasp2和h1m基因是神经再生的潜在治疗干预靶点。

文章研究成果发表在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年6月第6期。

文章摘‪要:斑马鱼是研究脊髓损伤后恢复机制的一种有效的脊椎动物模型。脊髓损伤后亚急性期是斑马鱼神经功能恢复的关键,它激活了组织桥接、轴突再生等功能。该实验发现,斑马鱼在脊髓损伤后亚急性期(2周)可以自发恢复44%的游泳运动能力,在此期间共鉴定出脊髓组织中的7 762个差异表达基因,其中2 950个表达上调,4 812个表达下调,这些差异表达基因的生物学过程主要集中在呼吸链、轴突再生和细胞成分形态发生等方面,主要参与代谢途径、细胞周期和基因调控途径的调控。随后实验验证了斑马鱼脊髓组织的2个差异表达基因--claps2基因表达上调和h1m基因表达下调的确切结果;在功能验证方面分析可见,脊髓损伤后上调的clasp2基因与微管结合蛋白功能类似,负责由微管调节的轴突延伸,而脊髓损伤后下调的h1m基因可能归因于脊髓损伤时其对内源性干细胞分化的调节。该研究为脊髓损伤修复提供了新的候选基因,clasp2和h1m基因是神经再生的潜在治疗干预靶点。

文章‪关键词⁦脊髓损伤;内源性神经干细胞;神经发生;clasp2;h1m;nanog;轴突再生;微管;亚急性阶段;神经再生

文章来源:Shen WY, Fu XH, Cai J, Li WC, Fan‎ BY, Pang YL, Zhao CX, Abula M, Kong XH, Yao X, Feng SQ (2022) Identification of key genes involved in recovery from spinal​ cord injury in adult zebrafish. Neural Regen Res 17(6):1334-1342.