http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2012-01-02
德国科学家开发出追踪神经再生新方法
本报讯 据美国物理学家组织网12月26日报道，德国马普研究院神经生物学研究所和一个国际小组，合作开发出一种研究神经组织再生结构的新方法，不仅能检查完整组织中的单个神经细胞，还能描绘出它的三维图像。相关论文发表在近日的《自然·医学》杂志网站上。
脊髓接受来自皮肤、肌肉、关节的信息，送入大脑处理并反馈指令。脊髓神经受伤，会导致不可逆转的瘫痪和感觉丧失。多年来，科学家一直在研究能否刺激受损的神经轴突再生，而有些轴突能生长几毫米。观察神经细胞是否开始生长，以及它们在空间的分布和逐级演进是研究神经再生的重要前提。但目前，只能依靠切下一部分脊髓组织制成极薄的切片，在显微镜下观察二维的组织切片，这种方法既不精确，也非常耗时，一个观察结果就需要许多天甚至几周时间来处理。为此，马普研究院神经生物学研究所和国际研究小组对一种超显微技术方法进行了改良，让它更加简单易行。
论文第一作者阿里·厄图克解释说，脊髓组织是不透明的，因为其中包含的水和蛋白质折射了不同频率的光。因此，我们从组织切片中除去水分，用一种折射率和蛋白质完全相同的乳剂来代替，让它变成了一种完全透明的组织。“这种效果和在毛玻璃上涂蜂蜜是相同的，当蜂蜜涂平了表面的不规则后，毛玻璃就变得清晰透明。”
新技术使用荧光染料给每个神经细胞染色，之后这些神经纤维看起来就像是玻璃做成的，让人们能观察透明的脊髓，追踪它们的路径。研究人员指出，新方法让他们一次性地就能分析出神经细胞是否沿着伤处到脊髓开始了重新生长，这是再生医学中的一项突破。
“最重要的是，这种方法还能很容易地用于其他组织。”马普研究院神经生物学研究所弗兰克·布雷德克说，比如观察肿瘤嵌入组织中的毛细血管或通道系统，可以将其绘成3维形式加以分析。(常丽君)
[科技日报]
美研究发现普通抗癌药物能唤醒遗传休眠基因
本报讯 据《自然》杂志网站近日报道，美国北卡罗来纳大学医学院领导的一项最新研究发现，一种普通的抗癌药物能打开小鼠脑中处于休眠状态的父方等位基因UBE3A，为治疗天使人综合征及其他神经基因紊乱疾病带来了希望。新研究表明，抗癌药物能激活沉默的等位基因，在治疗基因组印记紊乱类疾病方面具有潜在价值。
每个人都从父母双方那里遗传了一套基因副本，叫做等位基因，但在神经系统中，只有来自母方的基因被表达，父方基因在一种叫做“印记”的过程中被关闭了。UBE3A是UBE3A蛋白的基因编码，调控着多余蛋白质的分解，与神经系统发育过程密切相关。在天使人综合征中，70%的患者来自母方的UBE3A等位基因发生了变异或缺失，因此无法产生UBE3A蛋白。天使人综合征也叫快乐木偶综合征，最早发现于1965年，患者特征是动作像木偶、癫痫、学习能力低下和频繁地发笑。全球每15000新生儿中约1名天使人综合征患者。
如果能打开父方等位基因，让其在神经细胞中制造出有功能活性的UBE3A蛋白，就可能找到治疗天使人综合征的药物。为此，北卡罗来纳大学医学院细胞生物学家本杰明·菲尔波特和马克·兹卡领导的研究小组筛选了大约2300种化合物，发现一组叫做局部异构酶I抑制剂的抗癌药物能做到这一点。局部异构酶是一种在复制过程中连接DNA的蛋白质，能帮助染色体复制。而局部异构酶抑制剂会让这种连接无限地持续下去，甚至破坏DNA。
他们给小鼠注射了一种叫做拖补替康(topotecan)的药物，观察它们神经元中UBE3A的表达水平。结果发现，不仅父方等位基因被激活，而且这一效果在治疗后持续了12个星期。目前研究小组还不知道它的确切机制，但兹卡说，药物好像减少了反基因副本UBE3A-ATS的表达，而这种反基因副本通常用来锁住父方UBE3A的表达。
目前，对天使人综合征患者的治疗只能针对他们出现的各种症状，而不能治本。“我们的研究为治疗天使人综合征带来了希望。从理论上讲，还可能治疗其他类型的神经基因失调。” 布鲁塞尔自由大学神经儿科医师伯纳德·丹说。(常丽君)
[科技日报]