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视神经损伤会导致不可逆转的失明。康涅狄格大学的研究人员在2024年5月的《Experimental Neurology》上报告说，一项新研究的再生因子可能会改变这种情况。
根据美国疾病控制中心(CDC)的数据，仅在美国，就有300多万人因视神经损伤而失明和视力受损。这种损伤最常见的原因是青光眼，这是一种影响眼部液体流动的眼病，最终会损害连接视网膜和大脑的长束细胞。那束细胞就是视神经。它们在受损后不会再长出来，导致永久性视力丧失。
现在，康涅狄格大学医学院神经学家Ephraim Trakhtenberg实验室的一组研究人员已经证明，一种以前被认为不重要的蛋白质可以刺激神经细胞的再生。这种蛋白被称为核转录因子血红素(nuclear factor erythroid，Nfe)，由Nuclear factor erythroid 2 like (Nfe2l)基因编码，家族成员包括1-3，它们起源于视网膜的神经所特有。正常情况下，它不是由成年神经元产生的。康涅狄格大学的研究人员在2024年5月的《实验神经病学》上报告说，一项新研究的再生因子可能会改变这种情况。
具体来说，本研究揭示了神经元特异性的Nfe2l3在促进中枢神经系统（CNS）损伤后的神经保护和远距离轴突再生中的新作用。通过比较评估单细胞RNA测序（scRNA-seq）分析的皮层和视网膜神经节细胞（RGC）CNS投射神经元中Nfe2l1、Nfe2l2和Nfe2l3的表达，研究团队探讨了Nfe2l3是否调节CNS损伤后的神经保护和轴突再生，并描述了与神经元中Nfe2l3相关的基因网络。
研究发现，Nfe2l3的表达在发育中的不成熟皮层和RGC投射神经元中短暂达到峰值，但在成年神经元中几乎消失，并且在损伤后也不会上调。此外，在视网膜内，Nfe2l3主要在新生期的RGC中富集，并且在受伤的RGC中不会上调，而Nfe2l1和Nfe2l2在其他视网膜细胞类型中也有较强的表达，并且在受伤的RGC中上调。
研究还发现，通过局部眼内病毒载体传递在受伤的RGC中表达Nfe2l3，可以促进CNS损伤后的神经保护和远距离轴突再生。此外，Nfe2l3提供的神经保护和轴突再生程度与靶向Pten和Klf9的病毒载体相当，后两者是已知的神经保护和远距离轴突再生的重要调节因子。最后，通过生物信息学方法描述了与神经元中Nfe2l3相关的基因网络，预测了Nfe2l3与已知的神经保护和轴突再生机制的关联。
因此，Nfe2l3是一个促进神经保护和轴突再生的新因子，具有治疗CNS损伤和疾病的治疗潜力。这项研究不仅增进了我们对CNS损伤后神经保护机制的理解，还为开发新的治疗策略提供了可能的方向。通过提高Nfe2l3的表达或模拟其功能，未来可能开发出新的治疗手段，以促进受损神经组织的修复和再生，对于治疗中枢神经系统的损伤和疾病具有重要意义。
Trakhtenberg和他的同事们怀疑Nfe2l3在神经生长中起着某种特殊的作用，他们可能能够利用它来再生受伤后的神经。他们选取视神经受损的成年小鼠，用基因疗法刺激Nfe2l3的产生。正如研究人员所希望的那样，小受损视神经中的单个神经纤维开始再生。再生效果显著，与之前已知的最佳再生因子一样好。但是Nfe2l3是不同的，而且比其他再生因子更有希望。其他一些再生因子也有缺点:它们容易引起炎症，或者有诱发肿瘤的风险。Nfe2l3没有类似的问题。
“这打开了一个全新的研究领域。它可以帮助青光眼和其他类型的神经损伤，”Trakhtenberg说。
下一步是用几个月的时间观察再生的神经细胞，看它们最终是否能与大脑重新连接，这是恢复视力的必要步骤。如果它们能重新连接到大脑，Nfe2l3可能真正成为视神经损伤病例的潜在治疗方法。它也可以作为一种潜在的预防性处方，以阻止随着时间的推移而缓慢损害视网膜神经元和视神经的疾病的视力丧失。
如果该因子能成功地修复视神经，它也可能用于治疗瘫痪和其他形式的大脑和脊髓神经损伤。
康涅狄格大学提供
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