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La rigenerazione di un neurone di regolamentazione dell'assone di guide del metabolismo dei lipidi dopo la lesione, studio trova

Gli esempi tipici comprendono la paralisi dovuto un'atrofia di lesione del midollo spinale e del campo visivo o persino completano la cecità dovuto atrofia del nervo ottico nei pazienti del glaucoma. Di conseguenza, lo studio approfondito sui trattamenti biologici di base che pregiudicano la rigenerazione dell'assone è particolarmente importante per le sanità. La ricerca tradizionale su rigenerazione dell'assone ha messo a fuoco sul citoscheletro, con alcuni studi che esplorano le membrane cellulari. Tuttavia, perché il sistema nervoso è ricco in lipidi ed il trattamento di rigenerazione dell'assone richiede un gran numero di lipidi di partecipare alla formazione di membrane cellulari, la ricerca relativa è di grande importanza. Il ruolo del metabolismo dei lipidi di un neurone su rigenerazione dell'assone è un mistero che ancora sta aspettando per essere risolto.

L'ultimo studio da prof. LIU Kai, professore associato di Cheng all'università di Hong Kong di divisione di scienza e tecnologia di scienze biologiche, partita dalla direzione del metabolismo dei lipidi. Per la prima volta, è stato trovato che regolamentare il metabolismo del glycerolipid dei neuroni può promuovere la rigenerazione degli assoni dei neuroni centrali dopo la lesione.

I ricercatori in primo luogo hanno abbattuto i geni chiave che sono compresi nel metabolismo dell'acido grasso, nella sintesi del colesterolo e nella via del fosfato del glicerolo in neuroni del ganglio di root (DRG) dorsale, che sono stati coltivati in vitro. Dopo articolo per articolo le prove, è stato trovato che abbattere un gene chiamato lipin1 può promuovere significativamente la crescita del neurite di DRG. Ciò indica che il metabolismo dei lipidi in neuroni ha un effetto importante sul trattamento di rigenerazione dell'assone.

Lipin1 è un enzima chiave della via del fosfato del glicerolo perché può catalizzare la conversione di acido fosfatidico al digliceride, che è un substrato per la sintesi di vari fosfolipidi e trigliceridi. I trigliceridi sono la sostanza principale di immagazzinamento dell'energia in mammiferi ed i fosfolipidi che contengono la fosfatidilcolina (PC) e il phosphatidylethanolamine (PE) sono le componenti principali delle membrane cellulari.

Lipin1 ha due funzioni principali: partecipando alla sintesi dei digliceridi e espressione genica di regolamentazione nel nucleo. Per determinare quale funzione è collegata con rigenerazione dell'assone, i ricercatori overexpressed il gene lipin1 con una mutazione di funzione della fosfatasi e un'eliminazione nucleare di sequenza della localizzazione nelle celle retiniche del ganglio con svuotamento lipin1. Hanno trovato che la sua funzione della fosfatasi è il fattore principale che pregiudica la rigenerazione dell'assone.

I ricercatori egualmente hanno verificato gli effetti dell'eliminazione lipin1 sul metabolismo dei lipidi di un neurone per esplorare quali componenti pregiudicano la rigenerazione dell'assone. Le loro misure hanno mostrato quanto segue: il contenuto dell'acido grasso e del colesterolo in neuroni non è cambiato significativamente dopo l'eliminazione lipin1; il contenuto del trigliceride è stato diminuito significativamente; ed i livelli del PE e del PC erano aumentato significativamente. Ciò suggerisce che lipin1 possa indurre i neuroni a sintetizzare i trigliceridi piuttosto che i fosfolipidi. Che effetto i trigliceridi ed i fosfolipidi hanno su rigenerazione dell'assone? Gli esperimenti hanno rivelato che distorcere il metabolismo del glycerolipid verso i trigliceridi di stoccaggio impedisce la ricrescita dell'assone in neuroni danneggiati, mentre dirigerla verso la sintesi del fosfolipide promuove la rigenerazione dell'assone. Di conseguenza, l'inibizione di sintesi del trigliceride o un aumento nella sintesi del fosfolipide può promuovere la rigenerazione axonal.

Lo stato corrente di questa ricerca è stato riassunto a proposito dal professor Liu:

Questa ricerca fornisce una nuova direzione per lo studio sulla rigenerazione dell'assone nel sistema nervoso centrale. I risultati forniscono una nuova spiegazione per la differenza fra la capacità di rigenerazione dei sistemi nervosi centrali e periferici e può fornire i nuovi obiettivi di traduzione per la lesione dello SNC.„

I risultati del gruppo recentemente sono stati pubblicati nel neurone del giornale scientifico.

Source:
Journal reference:

Yang, C., et al. (2019) Rewiring Neuronal Glycerolipid Metabolism Determines the Extent of Axon Regeneration. Neuron. doi.org/10.1016/j.neuron.2019.10.009.