
Американские и немецкие ученые обнаружили у
рыбы данио-рерио молекулярный механизм, отвечающий за восстановление спинного мозга после
повреждения. Результаты работы опубликованы в
журнале Science, им также посвящен
сопутствующий редакционный материал.
 
У млекопитающих травма спинного мозга приводит
к образованию рубца из глии (вспомогательных клеток нервной системы), других
клеток и внеклеточного матрикса. Аксоны нейронов при этом прерываются, и
сигналы от головного мозга не проводятся ниже места повреждения. У низших
организмов, таких как данио-рерио или тритонов, глиальные и другие клетки в
ответ на перерыв спинного мозга пролиферируют, мигрируют и дифференцируются,
формируя своеобразный мост между краями повреждения. Этот мост способствует
восстановлению аксонов и, как следствие, функций спинного мозга. Какие
молекулярные механизмы регулируют подобную клеточную реакцию, до сих пор
известно не было.
 
Чтобы выяснить это, сотрудники Университета
Дьюка и Института исследований сердца и легких Общества имени Макса Планка
хирургически рассекали спинной мозг данио-рерио и проводили скрининг
транскриптома в поисках генов, экспрессия которых повышается в ответ на
повреждение.
 
Выяснилось, что ключевую роль в формировании
клеточного моста и последующей регенерации аксонов играет CTGFa (фактор роста
соединительной ткани а) — многофункциональный цитокин, влияющий на различные
сигнальные пути, регулирующие процессы адгезии, миграции, пролиферации и
дифференцировки клеток, формирование и ремоделирование кровеносных сосудов,
костей и соединительной ткани, в том числе в ответ не повреждение.
 
Чтобы уточнить эффекты CTGFa, ученые получили
трансгенную данио-рерио с выключенным геном этого белка. У таких рыб нарушалось
формирование клеточного моста, рост аксонов и восстановление функций после
травмы спинного мозга. Напротив, повышение экспрессии CTGFa стимулировало эти
процессы. Такой же эффект наблюдался при введении рекомбинантного человеческого
CTGF (у млекопитающих в отличие от данио-рерио нет изоформ а и b этого белка) в место
повреждения нервной ткани.
