움직이는 신경 세포의 가속기와 브레이크를 제어하는 ​​구조 발견 - 가속기를 강화하고 뇌 손상 후 성공적인 신경 안전 사이트 추천

Sawamoto Kazunobu 교수 (생리학 연구소의 일부), Nakajima Chikako (특별 조교 교수) 및 Sawada Masato (강사의 일부), Nagoya City University, Kyoto Unior의 연구원들과 협력 한 Sawada Chikako (특별 조교수) 및 Sawada Masato (강사의 일부)로 구성된 연구 그룹, Nipata, Kyoto W,, Nippon의 연구원으로 구성된 연구 그룹. Co., Ltd. 및 Nikke Medical Co., Ltd. (현재 Kyoto Medical Design Co., Ltd.), 그리고 마우스를 사용한 실험에서 그들은 미성숙 뉴런이 움직일 때 단일 돌출의 끝이 안테나와 사령관으로서 역할을한다는 것을 발견했습니다. 또한, 신경 이동을 촉진하기 위해 돌출부의 팁의 기능을 향상시킴으로써, 우리는 신경을 성공적으로 안전 사이트 추천성하고 손상된 뇌에서 기능을 회복시켰다.

뇌 경색 또는 뇌 외상이 발생하면 Chondroitin Sulfate*1과 같은 신경 안전 사이트 추천 억제제가 부상 부위에 축적되어 신경 안전 사이트 추천을 억제하는 것으로 알려져 있습니다. 반면에, 새로운 뉴런은 신경 줄기 세포로부터 출생 후 뇌에서 생성되며, 단일 돌출부 만 확장 된 미성숙 한 형태로 유지되지만 부상당한 부위로 향하고 있지만 충분히 움직일 수 없으며 결과적으로 뇌 손상에서 잃어버린 뉴런을 안전 사이트 추천하기가 어려워졌습니다.
그룹은 축삭이라고 불리는 돌출을 확장 할 때 운동을 완료 한 뉴런의 끝 부분에 형성되는 성장 원뿔*2라고 불리는 인간과 같은 구조가 뉴런을 움직이는 단일 돌출부의 끝에 존재한다는 것을 발견했다. 축삭의 성장 원뿔과 유사한 이동 뉴런의 성장 원뿔은 콘드로이틴 설페이트의 억제 효과를 감지하여 이동을 중단시키는 것으로 밝혀졌다. 또한 chondroitin 설페이트의 뉴런 이동 억제 효과와 대응하는 Paralan Sulfate*3은 콘드로이틴 설페이트의 존재 하에서도 그 이동성을 유지할 수 있음을 발견했습니다. 또한, 콘드로이틴 설페이트가 축적되는 뇌 손상 영역에 헤파 란 설페이트를 함유하는 젤라틴 비 짠 직물*4라는 생체 물질을 이식함으로써, 우리는 뉴런 운동 및 안전 사이트 추천을 성공적으로 촉진하고 장애가있는 보행 기능을 회복시켰다.
이 발견은 억제 효과를 취소하는 생체 재료의 사용이 뇌 손상에서 손실 된 뉴런의 안전 사이트 추천을 허용하며, 이는 불응 성 뇌 질환에 대한 획기적인 방법의 발달로 이어질 것으로 예상된다.

이 결과는 2024 년 3 월 9 일 오전 10시에 영국 과학 저널 자연 커뮤니케이션에 발표되었습니다 (일본 3 월 9 일 오후 7시).

• 현재 부상당한 뇌 자체에서 잃어버린 뉴런을 안전 사이트 추천할 방법은 없습니다.
• 부상당한 뇌에서 신경 줄기 세포로 만든 새로운 뉴런은 미숙하고 손상된 부위로 향하지만 손상된 부위에서 신경 안전 사이트 추천 억제제의 축적으로 인해 신경 안전 사이트 추천 또는 기능 회복을 초래할 수 없습니다.
• 이 연구에서, 우리는 신생아 뉴런의 돌출부의 끝 부분에 안전 사이트 추천 안테나 및 명령 타워 역할을하는 성장 원뿔이라는 구조가 있음을 발견했습니다.
• 우리는 뉴런 성장이 콘드로이틴 설페이트를 감지 할 때, 이동이 중지되고, 헤파 란 설페이트를 감지 할 때, 콘드로이틴 설페이트의 존재하더라도 이동 능력을 유지할 수 있음을 발견했다.
• 운동을 촉진하는 데 효과가있는 헤파 란 설페이트를 함유하는 젤라틴 비 짠 직물을 이식함으로써, 우리는 뇌에서 새로운 뉴런의 움직임과 안전 사이트 추천을 성공적으로 촉진하고 손상된 보행 기능을 회복시켰다.
• 이것은 젤라틴이 부직포 직물을 사용하여 신경 안전 사이트 추천을 성공적으로 촉진하는 세계 최초의 연구이며 다른 단백질을 포함함으로써 적용을 확장 할 것으로 예상됩니다.

[용어집]
*1 Chondroitin Sulfate : 세포 외 매트릭스의 유형, 세포 주위의 조직을 구성하는 성분입니다. 주변 세포의 형태 및 분화를 제어하고 신경 안전 사이트 추천을 억제하는 것과 같은 생리적 기능을 갖는 것으로 알려져 있습니다. 이동을 완료 한 성숙한 뉴런에서, 콘드로이틴 설페이트는 축삭 팁에서 성장 원뿔의 움직임을 중지함으로써 축삭 연장을 중지하는 것으로 알려져있다 ( *2 참조).
*2 성장 원뿔 : 마이그레이션을 완료 한 뉴런의 세포체에서 뻗어있는 돌출부 (축삭)의 아메바와 같은 구조. 성장 원뿔은 주변 분자와의 상호 작용을 통해 축삭의 주요 역할로서 작용하여 신장 방향을 결정합니다. 성숙한 뉴런이 안전 사이트 추천 네트워크를 형성함에 따라 대상을 향한 돌기를 확장하는 과정에서 중요한 구조입니다.
*3 헤파 란 설페이트 : 세포 외 매트릭스의 유형. 축삭 성장 원뿔에 대한 콘드로이틴 설페이트 ( *1)의 억제 효과에 대항 할 수있다.
*4 젤라틴 비 짠 직물 : 젤라틴 섬유로 만든 부직포. 우수한 생체 적합성 및 생물 분석을 갖는 생체 물질 (생체 물질). 이식 된 조직과 상호 작용 한 후 분해됩니다. Nippon Kiori Co., Ltd. 및 Nikke Medical Co., Ltd.에 의해 개발되었습니다.

뇌 손상과 같은 부상이 발생하면 신경 줄기 세포로 만든 미성숙 뉴런은 손상된 뉴런을 보충하여 뇌를 안전 사이트 추천성하려고 시도합니다. 그러나 뉴런은 다친 부위에서 이동하기가 어렵 기 때문에 신경 기능의 회복을 유발하지 않습니다. 이 그룹은 이전에 부상 지역에서 뉴런 이동 메커니즘을 설명했다. 또한, 우리는 뉴런 이동을 촉진하는 것이 신경 기능을 회복시킬 수 있음을 보여 주었다. 새로운 신경 가전성 방법의 발달에 뉴런이 어떻게 움직이는 지 이해하는 것이 매우 중요합니다.

그들의 움직임을 완료 한 뉴런은 축삭이라는 긴 돌출부를 연장하고 다른 뉴런과 연결하여 회로를 형성합니다. 축삭 끝의 성장 원뿔은 축삭을 트랙션하는 데 중요한 역할을하면서 연장 방향을 결정합니다. 미숙 한 안전 사이트 추천 뉴런에 의해 확장되는 단일 돌출부의 팁은 또한 축삭의 성장 원뿔과 유사한 구조를 가지고 있지만, 그 모양, 움직임 및 기능은 명확하지 않은 것으로 알려져있다.

이 연구에서, 우리는 출생 후 뇌에서 생성 된 미성숙 뉴런 투영의 끝을 성숙한 뉴런이 연장되는 축삭의 성장 원뿔과 비교했습니다. 현미경을 사용한 관찰 및 분자 발현 분석은 둘 다 유사한 모양과 움직임을 나타내며, 둘 다 콘드로이틴 설페이트 및 헤파 란 설페이트에 대한 수용체 인 PTP 시그마를 발현하는 것으로 밝혀졌다. 위의 결과로부터, 우리는 미성숙 뉴런을 이동하는 팁에 축삭의 팁과 유사한 성장 원뿔이 포함되어 있음을 발견했다.

우리는 안전 사이트 추천 뉴런에서 성장 원뿔의 기능을 조사했습니다. 콘드로이틴 설페이트에 노출 될 때 성장 원뿔이 줄어들고 뉴런 이동이 중단되는 것으로 밝혀졌으며,이 메커니즘은 뇌 손상 부위에서 뉴런 이동을 억제하는 데 관여하는 것으로 생각되었다 (도 A). 우리는 또한 성장 원뿔의 PTP 시그마에 대한 콘드로이틴 설페이트 결합에 의해 야기 된 이러한 이동 억제 효과가 헤파 란 설페이트의 결합에 의해 약화되어 성장 원뿔이 확대되어 뉴런 이동을 허용한다는 것을 발견했다 (도 B). 이 결과는 안전 사이트 추천 뉴런의 성장 원뿔이 뉴런 이동을위한 분자를 인식하는 안테나로서 작용하고 운동을 제어하기위한 사령관 역할을한다는 것을 보여준다.

마지막으로, 헤파 란 설페이트를 함유 한 젤라틴 비 짠 직물을 chondroitin 설페이트를 축적 한 마우스의 뇌 손상 영역에 이식하고 뇌의 뉴런 이동을 분석 하였다. 많은 젤라틴 섬유를 접어 형성되는 젤라틴 비직 직물은 섬유 사이의 간격을 유지하도록 설계되었습니다. 신생아 뉴런은 헤파 란 설페이트를 함유하는 젤라틴 섬유를 따라 이동하여 갭을 통과하여 뇌의 표면층으로 전달할 수있었습니다. 또한, 성숙 뉴런의 안전 사이트 추천은 이식 1 개월 후 마우스 뇌에서 촉진되었다. 또한, 마우스의 보행 기능을 평가할 때, 마우스가 정상 마우스의 것과 동일한 수준으로 회복 된 것으로 밝혀졌다 (도 C).
이 결과는 뇌 손상 후 뉴런 운동 및 안전 사이트 추천 및 회복에 중요한 이동 뉴런의 팁에 성장 원뿔이 존재 함을 보여준다. 또한 뉴런 이동에 최적의 생체 물질을 사용하면 손상된 뇌의 기능적 안전 사이트 추천을 가능하게 할 수 있습니다.

뇌에 내재 된 줄기 세포를 사용하여 뉴런 안전 사이트 추천 방법을 개발할 때, 출생 후 생성 된 새로운 뉴런에 대한 기본적인 이해가 필수적입니다. 이번에는 미성숙 뉴런을 이동시키는 정점 구조 또는 성장 원뿔의 이전에 불분명 한 기능을 밝혀 냈습니다. 우리가 개발 한 기술은 성장 원뿔의 확장을 촉진하는 젤라틴-비즈니스 직물 (생물 물질)의 이식을 통해 새로운 뉴런의 이동 및 기능 회복을 촉진하기 위해 개발 한 기술은 새로운 안전 사이트 추천 의학의 기초를 형성 할 것으로 예상된다.

[Research Grant]
이 연구는 일본 의료 연구 및 개발 기관 (AMED) 네트워크 프로그램 기관의 "뇌 세포 이동성 및 안전 사이트 추천 촉진 기술의 개발"(연구 및 개발 담당자 : Sawamoto Kazunobu)에 기반을두고 있습니다. 생물학적 조직의 적응 및 복구 메커니즘의 시공간 분석 및 의료 기술 씨앗의 생성을 통한 현상 "연구 및 개발 분야의 연구 및 개발 주제", 신경 마이그레이션 및 운영 기술로 인한 부상당한 뇌의 적응 및 수리 메커니즘 "(Sawamoto Kazunobu), 일본 과학 센터의 Compenced Center retor retor retor retor retor restuce societation : avenced repsoloration resture retoration : (일본 기반 조직/일본 코디네이터 : Sawamoto Kazunobu), 교육 문화, 스포츠, 과학 기술부, 과학 연구를위한 일본 과학 연구, 미쓰비시 재단, Takeda Science Foundation, Canon Foundation 등.

[논문 제목]
부상당한 뇌에서의 동인 및 뉴런 이동의 원동력 및 프로브로서의 성장 원뿔 식별

[저자]
Nakajima Chikako A, 1, 1, Sawada Masato A, B, 1, Umeda Erika, Takagi Yuma, Nakajima Tokuhiko A, Kuboyama Kazuya A, Kaneko Naoko A, C, Yamamoto Satoaki, Nakamura a a a, haruno a a a a a a a a a a a a a a a a haruno. Nakamura Koichiro E, Matsuno Kumiko D, F, Uesugi Shoji, Nynke A. VepRdek G, Florian Küllmer H, Veselin Nasufović H, Uchiyama Hiroyoshii, Nakata Katsui, Otsuka Yujii, Ito Yasuyukijj, Herranz-Pitukijjecij. Manuel García-Verdukok, Ohno Nobuhiko L, M, Hans-Dieter Arndt N, Dirk Trauner H, N, Tabata Yasuhiko F, ​​Igarashi Michihiroj, Sawamoto Kazunobu A, B, 2

Nagoya City University, 의과 대학, 의과 대학 신경 발달 및 안전 사이트 추천 의과 대학의 의과 대학 신경 발달 및 안전 사이트 추천 의과 대학
B 신경 발달 및 안전 사이트 추천 과학과 생리학 연구소
C Doshisha University, 안전 사이트 추천 과학 대학원 안전 사이트 추천 생성학과
D Research and Development Center, Nippon Kiori Co., Ltd.
E Nikke Medical Co., Ltd. 의료 기기 부서 (현재 Kyoto Medical Design Co., Ltd.)
F Kyoto University 바이러스 및 안전 사이트 추천 의학 연구소, 생체 재료 과학, 연구 부서, 안전 사이트 추천 조직 구성
G 뉴욕 대학교 화학과
H 유기 화학 및 거대 분자 연구소, Friedrich Schiller University Jena
I Tore Research Center, Structural Chemistry Research Department
J Niigata University, 분자 및 세포 기능 과학의 의료 및 치과 대학원
K Valencia University, Ciberned, Cavanilles Institute 비교 안전 사이트 추천 생물학 연구소
L Jiji 의과 대학 의과 대학 조직학과 해부학과
M 생리학 연구소 생리학 연구 부서
n 펜실베니아 대학교 의과 대학의 의과 대학 약리학 및 번역 치료제
1 공동 리드 저자 2 책임있는 저자

[출판 된 Academic Journal]
Academic Journal Nature Communications
DOI 번호 : 10.1038/S41467-024-45825-8