脂肪是个好东西,神经再生需要它!新研究揭示刺激神经修复的脂肪因子
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修复受损的组织对于动物的生存非常重要,然而对于人类来说,要修复受损的神经一直是个难题。发生神经损伤——例如手臂或腿部的神经因为事故被挤压或切断后,由于功能性神经再生非常困难,经常导致肌肉萎缩、感觉丧失。
但科学家们发现,像手臂、腿部这类属于周围神经系统的神经,其实很有再生潜力。在理想化的实验条件下,可以看到神经纤维重新生长,甚至完全再生。
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然而,为什么在临床上神经功能的完全恢复依然属于罕见的“奇迹”呢?这很可能受到外周神经系统中的施万细胞(Schwann cell)的影响。
施万细胞是一种神经胶质细胞,它们包裹着神经纤维,就像电线的绝缘保护层包裹着金属导线。发生损伤时,受损神经位置的施万细胞不会死亡,而是会经历适应性细胞重编程,成为修复细胞,负责协调受损神经纤维的分解和碎片清除,然后引导轴突再生,为其提供营养支持,最终再次为神经纤维提供保护性的包裹。
可想而知,施万细胞在这个过程中承担着巨大的代谢负担。最近,德国莱比锡大学的科学家发现,修复神经的施万细胞非常需要获得来自脂肪细胞的支持。
他们利用实验小鼠构建了外周神经急性损伤的模型,发现施万细胞在为期几周的修复过程中出现了线粒体明显扩增的反应,意味着细胞的能量代谢正面临挑战。而进一步追寻细胞代谢调节有关的通路,研究人员发现,脂肪细胞分泌的瘦素(leptin)是激活线粒体的关键。
▲周围神经束(深蓝色)包含数百根神经纤维,附近有许多脂肪细胞(浅蓝色)(图片来源:参考资料[2];Credit:Leipzig University)
研究人员发现,施万细胞具有接收瘦素信号的受体,只有在该受体被激活后,才能促使施万细胞适应性调整代谢,以便满足神经修复所需的高代谢需求。
▲研究示意图(图片来源:参考资料[1])
了解到脂肪细胞和施万细胞之间的关系后,研究人员指出,在神经损伤的情况下,通过调节施万细胞的代谢为神经修复提供足够的能量,或许是一种富有潜力的治疗思路。希望这些新发现早日转化为促进人类神经修复和再生的方法。
参考资料:
[1] Venkat Krishnan Sundaram et al., Adipo-glial signaling mediates metabolic adaptation in peripheral nerve regeneration. Cell Metabolism (2023) Doi: 10.1016/j.cmet.2023.10.017
[2] Fat cells help repair damaged nerves. Retrieved Dec. 1, 2023 from https://www.eurekalert.org/news-releases/1009327
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