Science重要發現：炎癥促進再生

　　發表在最新一期(11月8日)《科學》(Science)雜志上的一篇報告揭示斑馬魚具有非凡的大腦修復能力秘密在于炎癥。斑馬魚大腦的神經干細胞表達了一種炎癥信號分子的受體，促使細胞增殖并發育成新神經。

　　約翰霍普金斯大學神經病學和神經科學教授明國麗(Guo-Li Ming，未參與該研究)說：“這是一篇非常有趣的論文。眾所周知斑馬魚具有這種自我修復能力。本論文為我們提供了一種機制。”

　　像許多其他的脊椎動物一樣，斑馬魚能夠再生各種身體組織，包括大腦。德國德累斯頓工業大學發育遺傳學教授Michael Brand說：“事實上，哺乳動物似乎喪失了這種能力――它們是一種例外。鑒于神經再生對于腦損傷或脊髓損傷患者的治療潛力，我們想弄清楚是否能夠用某種方法讓這一潛能在人類中重起作用。”

　　去年，Brand和他的研究小組發現在斑馬魚的大腦再生過程中放射狀神經膠質干細胞負責生成了新神經元。但他們不知道是什么促使這些細胞迅速行動的。炎癥似乎是一個很好的侯選子，Brand解釋說因為它引起了對損傷的速發反應(immediate response)。

　　Brand和他的同事們將一種來自酵母的免疫原性因子Zymosan A導入斑馬魚大腦在無損傷的情況下誘導炎癥。他們發現就像大腦損傷時一樣，Zymosan A誘導了顯著的神經膠質小增殖以及新神經細胞生長。在免疫反應受到抑制的斑馬魚中，大腦損傷沒有誘導再生，進一步表明了炎癥的作用。

　　接下來，研究小組尋查了在損傷和無損傷大腦放射性膠質細胞中差異表達的基因。他們發現了一些候選子，“其中一個特別引起了我們的注意，”Brand 說。它就是細胞表面蛋白半胱氨酰白三烯受體1(cysteinyl leukotriene receptor 1，Cystlr1)，它與白細胞生成的信號分子白三烯(leukotriene)結合。“在以往的研究中我們發現在損傷大腦中一個早期反應就是白細胞大量涌向損傷位點。因此白三烯受體似乎是進行進一步調查的一個明智的選擇，”Brand解釋說。

　　果然，在斑馬魚中阻斷Cystlr1的活性降低了它們大腦的再生潛能。此外，僅將白三烯分子導入斑馬魚就可以恢復神經膠質細胞增殖，并在腦損傷或Zymosan A處理后見到神經發生。

　　Brand 說：“以往并不知道這種受體在成體神經干細胞上表達。它通常被認為是一種免疫介質……因此我們所發現的實質上是這一信號通路的一個新作用。”Brand和同事們現在計劃研究一下在哺乳動物大腦中是否存在這一白三烯信號，如果有，有何不同。

　　斑馬魚和哺乳動物之間的炎癥效應自身有著很大的差異。首先，明國麗表示哺乳動物大腦中的炎癥抑制了再生因為它會誘導神經膠質細胞形成一種瘢痕，而非新神經。此外，俄亥俄州立大學的神經科學家Phillip Popovich(未參與該研究)說損傷或Zymosan A誘導的炎癥幾天之內在斑馬魚大腦中消失，沒有哺乳動物大腦中持續時間那么長，達到數周甚至是幾個月。

　　盡管存在不同，新研究結果為相互比較提供了一個起點。Popovich說：“斑馬魚模型提供了一個獨特的機會鑒別關鍵的分子信號通路以及與組織損傷相關生物活性復合物，這些復合物是促進再生的必要條件，然而在哺乳動物中缺失或發生了功能失調。