跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

HTTP服务器

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
比较研究
.2010年11月17日；30(46):15654-63.
doi:10.1523/JNEUROSCI.4340-10.2010。

成熟视神经中的长距离轴突再生：肿瘤调节蛋白、cAMP和pten基因缺失的作用

黑本忠二（Takuji Kurimoto） 1, 英玉清, 大村久美子, 惠亚·吉尔伯特, 师丹尼尔·金, 凌平岑, 利拉马里·莫科, 塞巴斯蒂安·库格勒, 拉里·本诺维茨
附属公司
比较研究

成熟视神经中的长距离轴突再生：肿瘤调节蛋白、cAMP和pten基因缺失的作用

黑本忠二（Takuji Kurimoto）等人。 神经科学. .

摘要

视网膜神经节细胞（RGC）无法通过视神经再生受损的轴突，这对创伤性神经损伤和某些神经退行性疾病的受害者造成了可怕的后果。研究表明，有几种策略可以在体内诱导明显的再生，但轴突通过整个视神经再生并进入大脑仍然是一个主要挑战。我们在这里表明，当诱导眼部受控炎症反应，并结合细胞内cAMP升高和编码pten（磷酸酶和张力蛋白同源物）的基因缺失时，RGC能够再生成年小鼠视神经全长的轴突；大约一半的轴突穿过交叉，少数轴突（～1%）进入丘脑。与我们之前的研究结果一致，炎症的轴突促进作用需要巨噬细胞衍生的生长因子肿瘤调节蛋白（Ocm）。cAMP升高增加了Ocm与视网膜内受体结合的能力，并使炎症诱导的再生加倍。炎症合并cAMP和PTEN缺失升高，磷脂酰肌醇3-激酶和有丝分裂原激活的蛋白激酶信号通路的激活增加，再生增强，是PTEN缺失或单用酵母多糖诱导的水平的10倍。因此，协同改变RGC内在生长状态的治疗可在视神经中产生前所未有的轴突再生水平，长期以来，人们认为这是一种中枢神经系统通路，无法支持这种生长。

PubMed免责声明

数字

图1。
图1。
cAMP增强炎症诱导的小鼠视神经轴突再生。A–D，成年小鼠视神经（ON）纵切面显示，GAP-43阳性轴突位于视神经挤压2周后损伤部位远端（星号）。A类，仅手术后无再生。B类,C类，眼内注射酵母多糖（Zymo）后再生增强(B类; 12.5 mg/ml），但不包括CPT–仅cAMP(C类; 50 μ米).D类，由酵母多糖加CPT–cAMP诱导的广泛再生。比例尺，200μm。E类，定量轴突在挤压部位以外指定距离的生长***第页与单独的视神经挤压相比<0.001。†††第页与cAMP治疗相比<0.001。#第页< 0.05,###第页与单用酵母多糖治疗相比<0.001。所有图中的数据代表组平均值±SEM。
图2。
图2。
cAMP以Oncomodulin依赖的方式促进再生。A–D，成年小鼠视神经（ON）纵切面显示，GAP-43阳性轴突位于视神经挤压2周后损伤部位（星号）的远端。所有动物在视神经手术后立即接受酵母多糖（Zymo）玻璃体内注射。在缺乏外源性cAMP的情况下再生不受控制肽Pα的影响(A类)但被Ocm拮抗剂P1阻断(B类). 存在外源性cAMP时，再生增强不受Pα的影响(C类)但被P1淘汰(D类). Rp-cAMP减少Zymosan诱导的轴突再生(E类). 比例尺，200μm。F类，在存在或不存在CPT–cAMP、Rp-cAMP和肽的情况下定量轴突再生。†††第页与Pα注射液相比<0.001。#第页与酵母多糖注射液相比，<0.05（减少）。
图3。
图3。
cAMP调节视网膜内部的Ocm结合。A–N、通过视神经挤压小鼠视网膜内侧的切片（ONC；A–L)或正常小鼠(M（M）,N个)免疫染色检测Ocm(A–I类,M（M）)或βIII微管蛋白(N个)将各种药物注射到眼球后房后1或7天。A–D，视神经挤压后1d视网膜中重组Ocm的结合。在缺乏外源性Ocm或单独注射Ocm或CPT–cAMP时，Ocm无法检测到，但当后两者同时注射时，Ocm-cAMP变得明显。E–I公司，眼内注射酵母多糖后天然Ocm的结合。酵母菌多糖强烈提高Ocm免疫染色(E类); 添加CPT–cAMP不会增强这一点(F类). Ocm结合被肽P1抑制(G公司)和Rp-cAMPs(我); 控制肽Pα具有部分作用(H（H）).J型,K（K）注射Zymosan后7天Ocm结合被CPT–cAMP增强。L（左）用rOcm预吸附一级抗体后，免疫染色减少。M（M）,N个，正常视网膜未检测到Ocm(M（M）). 用βIII-管蛋白抗体观察IPL中的RGC及其树突(N个). 比例尺：A–N，25微米。O（运行），视网膜内网状层Ocm强度的定量**第页与仅CPT–cAMP相比，<0.01。†††第页与单独Ocm相比<0.001。###第页与Zymosan加CPT–cAMP相比，<0.001。ON，视神经；Zy，酵母聚糖。对，定量视神经（ON）挤压后7天内丛状层的Ocm强度*第页与单用酵母多糖治疗相比，<0.05。问，Ocm在大鼠视网膜中的结合。注射含或不含其他药物的酵母多糖（Zymo或Z）一天后，将视网膜解剖、均质并分馏成颗粒和可溶性部分，并用SDS-PAGE分离蛋白质。Western blotting使用单克隆抗体来可视化Ocm和β-肌动蛋白抗体来评估蛋白质负荷。在微粒组分中，在向玻璃体注射含或不含CPT–cAMP的酵母多糖后，Ocm水平高于背景值。P1而非Pα减少了颗粒组分中Ocm的结合，但不影响可溶性蛋白组分中的水平。GCL，神经节细胞层；INL，内核层。
图4。
图4。
眼内炎症、cAMP和pten（聚四氟乙烯）基因缺失。通过将AAV2–Cre注射到PTEN的眼睛中，可以删除RGC中的PTENflx/flx小鼠在视神经手术（ONC）前2周。A–D，视神经损伤2周后，通过视神经的纵切面显示GAP-43阳性轴突。PTEN缺失导致明显再生(A类)CPT–cAMP没有增强(B类)眼内炎症只轻微加重(C类). PTEN缺失加Zymosan（Zymo）加CPT–cAMP的组合比任何其他处理都能产生更大的再生(D类).E–H（E–H），用TUJ1对视网膜整体进行免疫染色以显示RGC。E类，视网膜正常。F类PTEN视神经挤压2周后RGC丢失flx/flx注射对照病毒（AAV2–GFP）的小鼠。G公司,H（H）PTEN视神经损伤2周后RGC的保存flx/flx小鼠注射AAV2–Cre以删除PTEN(G公司). 眼内炎症加cAMP不能进一步提高生存率(H（H）). 比例尺：A–D，200微米；E–H（E–H），50μm。我，2周后轴突再生定量*第页< 0.05, **第页< 0.01, ***第页与仅PTEN缺失相比<0.001。†第页< 0.05,††第页< 0.01,†††第页与PTEN缺失加酵母多糖相比<0.001。#第页< 0.05,##第页与PTEN缺失加酵母多糖加CPT–cAMP相比，<0.01。J型，P1肽不会减少PTEN缺失诱导的再生。K（K），RGC存活率的量化。与PTEN相比，PTEN缺失使视神经损伤后存活2周的RGC数量增加了三倍以上flx/flx注射对照病毒的小鼠。眼内炎症和/或CPT–cAMP并没有进一步提高生存率***第页与神经损伤对照组相比<0.001。
图5。
图5。
激活细胞吞噬途径。A类单独或联合眼内酵母菌多糖（酵母菌）加CPT–cAMP后3d通过视网膜内部切片。PTEN公司flx/flx2周前给小鼠注射AAV2-GFP，使RGC继续表达PTEN（PTEN+），或AAV2-Cre切除pten（聚四氟乙烯）RGC中的基因（PTEN−）。切片用磷酸化（活化）形式的MAP激酶（pMAPK）、Akt（pAkt）或S6K（pS6K）的抗体染色，然后用荧光二级抗体染色。比例尺，25μm。GCL，神经节细胞层。B类，βIII-管蛋白阳性RGC和IPL中荧光的定量*第页< 0.05, **第页< 0.01, ***第页与仅伴有视神经挤压（ONC）的PTEN阳性小鼠相比，<0.001。†第页< 0.05,†††第页与视神经挤压后注射酵母多糖（Zymo）和CPT–cAMP的PTEN阳性小鼠相比，<0.001。
图6。
图6。
协同作用导致6周后长距离再生。A类,B类，再生轴突延长了缺乏pten（聚四氟乙烯）RGC中的基因，并暴露于眼内炎症和CPT–cAMP。小鼠在组织学检查前4天接受CTB眼内注射。对神经进行GAP-43双重免疫染色(A类)和CTB(B类).C类,D类，中白框内区域的放大图像A类和B类分别是。E类，的合并图像C类和D类.F类，轴突再生定量，距离挤压部位3.5 mm。在第2周和第6周之间，长轴突的数量增加了近10倍(***第页<0.001），并且大多数轴突都被双重标记为GAP-43和CTB。G公司，在视交叉中再生轴突。箭头指向延伸至丘脑的再生轴突；箭头显示轴突长入对侧视神经（ON）。H–K型，CTB标记的轴突延伸至丘脑。切片进行双重染色以检测再生轴突中的CTB（红色）和NeuN中的神经元（绿色）。H（H）和J型显示双重染色，而我和K（K）高对比度下单独显示轴突。在对侧视束中可以看到一些轴突(H（H）,我)和腹外侧膝状体核(J型,K（K）). 箭头表示CTB标记的轴突。L（左），丘脑示意图，显示标记轴突的位置。M（M），CTB标记的轴突在视觉通路不同部分的定量。数据基于四到五个案例。dLGN，背外侧膝状体核；vLGN，腹外侧膝状体核；OPT，视束；Ch，交叉；脑梗；Zymo、Zymosan。比例尺：A类,B类，200微米；C–E类,H–K，50微米。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

参考文献

    1. Bähr M，Wizenmann A.视网膜神经节细胞轴突识别失聪成年大鼠上丘中存在的特定引导线索。神经科学杂志。1996;16:5106–5116.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Berry M，Carlile J，Hunter A.将周围神经移植到眼睛的玻璃体中，可以促进视神经中切断的视网膜神经节细胞轴突的再生。神经细胞学杂志。1996;25:147–170.-公共医学
    1. Berry M、Carlile J、Hunter A、Tsang W、Rosensteil P、Rosustrel P、Sievers J。玻璃体内外周神经植入后的视神经再生：轴突通过视交叉再生到视束的轨迹。神经细胞学杂志。1999;28:721–741.-公共医学
    1. Cai D，Deng K，Mellado W，Lee J，Ratan RR，Filbin MT。精氨酸酶I和多胺在环腺苷酸下游发挥作用，在体外克服轴突生长抑制MAG和髓磷脂。神经元。2002;35:711–719.-公共医学
    1. Carracedo A，Pandolfi PP。PTEN-PI3K途径：反馈和相互对话。致癌物。2008;27:5527–5541.-公共医学

出版物类型