ГенетикаНейробиология

Ученые определили ключевой фактор восстановления миелина

Новое исследование ученых из Института нейронаук при Стэнфордском университете выявило ключевой фактор миелинизации — образование защитных жировых оболочек вокруг нервных волокон.

Миелинизация необходима для быстрой передачи электрических сигналов в мозг, облегчая все, от движения до мышления. Разрушение или потеря этой миелиновой оболочки, что наблюдается при рассеянном склерозе и других нейродегенеративных заболеваниях, приводит к значительным когнитивным и физическим нарушениям.

Новые результаты воодушевляют исследователей возможностью новых способов лечения, позволяющих восстановить эти изолирующие оболочки у пациентов с демиелинизирующими заболеваниями.

Структурный ген SRF имеет решающее значение для образования миелина.

Исследование сосредоточено на SRF (сокращение от «сывороточный фактор ответа»), факторе транскрипции, ранее известном своей ролью в различных клеточных процессах, но не до конца изученном в контексте миелинизации.

С помощью сложных методов генетической и молекулярной биологии, включая анализ ChIP-seq и RNA-seq, исследовательская группа определила SRF как основной регулятор генов, участвующих в клеточной структуре олигодендроцитов — глиальных клеток, ответственных за миелинизирование нервных волокон в головном мозге и спинной мозг.

Чтобы создать миелин, олигодендроциты покрывают нервные волокна сотнями слоев собственной жировой клеточной мембраны, расширяя при этом площадь поверхности в 25–50 тысяч раз от первоначальной. Эта уникальная способность зависит от полной реорганизации структурного каркаса клеток, особенно актиновых нитей, которые имеют решающее значение для структуры и движения клеток.

«Клеточный механизм, необходимый для формирования этих сложных процессов миелинизации и питания этой сложной клетки, невероятен», — говорит Тал Ирам, автор исследования.

Чтобы понять роль SRF в формировании миелина, команда создала «нокаутные» модели — грызунов, у которых отсутствует SRF в олигодендроцитах мозга. У этих животных без SRF исследователи наблюдали резкое снижение уровня актиновых филаментов на ранних стадиях клеточной дифференцировки. Этот дефицит препятствовал способности клеток образовывать миелиновую оболочку вокруг аксонов.

Читайте также:  Найден гормон, регулирующий поведение женщин во время и после беременности

Ученые также были удивлены, обнаружив, что потеря SRF запускает сигнатуру гена, ранее связанную со старением и нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера.

«Самым неожиданным открытием было то, что SRF, по-видимому, подавляет транскрипционную сигнатуру, связанную с заболеванием», — сказала Тал Ирам.

Это наблюдение связывает новые результаты с недавним открытием о том, что уровни SRF в олигодендроцитах снижаются с возрастом у мышей и что введение пожилым животным спинномозговой жидкости более молодых мышей может повысить активацию SRF.

Исследования могут привести к созданию новых методов лечения

Это исследование не только расширяет фундаментальное понимание учеными того, как миелин формируется в развивающемся мозге и сохраняет свою целостность во взрослом возрасте, но также предполагает, что воздействие на путь гена SRF может быть многообещающим подходом к лечению заболеваний, связанных с миелином.

Повышая активность SRF, предполагают исследователи, ученые смогут стимулировать миелинизацию, защищать ее от деградации или даже восстанавливать ее в контексте старения и неврологических заболеваний.

Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Поделитесь в соцсетях
Дополнительно
PNAS
Back to top button