2016年2月22日訊 /生物谷BIOON/ --神經細胞損傷後能否再生取決於它們在體內的位置。周圍神經系統中的神經細胞，比如胳膊和腿部的神經，損傷後至少在某種程度上可以恢復和再生。但中樞神經系統（大腦和脊髓）中的神經細胞，則完全無法恢復。
在最新在線發表於《Neuron》的研究中，加州大學洛杉磯分校（UCLA）領導的研究團隊識別出一種能夠促進小鼠模型中周圍神經系統修復的特定基因網絡和基因表達模式。研究人員發現，中樞神經系統沒有這種網絡。研究人員還發現了一種能夠促進中樞神經系統中神經再生的藥物。
遍布全身的神經細胞負責向其他器官中的細胞和組織發送和接收電信號。"我們知道這種信號傳輸會被損傷影響，神經細胞損傷後的恢復很大程度上取決於它們的位置"該研究第一作者、UCLA神經病學系項目科學家 Vijayendran Chandran說道。
"理解四肢神經細胞損傷與脊髓神經細胞損傷的分子差異，將開啟設計療法以增強中樞神經系統損傷後神經元再生的可能性。"
研究人員針對每種損傷實例測量了在信使RNA（mRNA）水平的基因調控反應。基因調控是一種開啟和關閉基因的過程，確保基因在正確的時間表達。信使RNA攜帶來自基因的信息，最終製造蛋白質。
研究人員開發了一組獨特的算法，查看不同基因群組的相互作用和它們表達的順序。
"這使得我們找到了與周圍神經系統再生相關的一般模式，在這些模式中，我們還識別出數個之前不知道會增強修復的基因"該研究資深作者、UCLA神經病學、精神病學和人類遺傳學教授Dan Geschwind博士說道。
"但是，我們沒有在中樞神經系統中發現這些模式。這是重要的進展--以無偏見的方式識別周圍神經系統再生時發動的整個通路網絡，並且發現這是中樞神經系統缺失的關鍵方面。"
接下來，作為基因表達總體模式可以被用於藥物篩選的原理驗證，研究人員使用布羅德研究所的公開資料庫尋找能夠模擬相同模式的藥物。他們發現，一種名為Ambroxol的藥物能夠顯著增強中樞神經系統修復。
"這項研究讓我們感到興奮，因為有很多的第一次"Geschwind說，"雖然從小鼠研究到人類還有很長的路要走，但我們提出了一種從來沒有被應用於神經系統的新型範式。"（生物谷Bioon.com）
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DOI: dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2016.01.034
A Systems-Level Analysis of the Peripheral Nerve Intrinsic Axonal Growth Program
The regenerative capacity of the injured CNS in adult mammals is severely limited， yet axons in the peripheral nervous system (PNS) regrow， albeit to a limited extent， after injury. We reasoned that coordinate regulation of gene expression in injured neurons involving multiple pathways was central to PNS regenerative capacity. To provide a framework for revealing pathways involved in PNS axon regrowth after injury， we applied a comprehensive systems biology approach， starting with gene expression profiling of dorsal root ganglia (DRGs) combined with multi-level bioinformatic analyses and experimental validation of network predictions. We used this rubric to identify a drug that accelerates DRG neurite outgrowth in vitro and optic nerve outgrowth in vivo by inducing elements of the identified network. The work provides a functional genomics foundation for understanding neural repair and proof of the power of such approaches in tackling complex problems in nervous system biology.