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Articles by Jessica C. Kwok in JoVE
JoVE General
雪旺的星形胶质细胞使用相互作用分析检测
Cambridge Centre for Brain Repair, Department of Clinical Neurosciences, University of Cambridge
本文拟在逐步时尚来形容常用的
Other articles by Jessica C. Kwok on PubMed
软骨 ABC 损伤的大鼠脑组织中有对硫酸软骨素硫酸糖胺聚糖含量的长效作用。
硫酸软骨素蛋白聚糖 (CSPGs) 是轴突生长抑制分子在胶质瘢痕形成，发挥部分再生失败后损伤中枢神经系统，这样将限制中枢神经系统可塑性。去除硫酸软骨素硫酸糖胺聚糖 （GAG） 链模型的中枢神经系统损伤软骨 ABC (chABC) 与促进轴突再生和可塑性。我们分析了单次注射的 chABC CSPGs、 笑话和轴突再生的直接和长期的影响。我们提出单方面黑质纹状体病变伴随着相邻的 chABC 或细菌派生控制酶 （青霉素酶) 输液的成年大鼠。ChABC 治疗的 24 小时内有消化的噱头，包括透明质酸，并减少了在 neurocan 中扩展 1.5 m m 注射部位周围的地区。约 50%的 GAG 不可 chABC 消解，甚至在体外，这可能表示细胞内商店消化的组织。控制青霉素治疗动物，总笑话从损伤的大脑恢复了上调年利 7 天后损伤和逐渐下降到正常在 28 天 post-lesion。在治疗软骨动物，总 GAG 保持在低水平在整个 28 天的实验期间。这表明至少 10 天后注射能够消化 CSPGs 从细胞释放在这段时间的活动 chABC 持续存在。为期 10 天的酶免疫检测，从大脑活性酶在注射后 10 天检索证实这一点。我们的研究结果表明 chABC 单注射可产生超过 10 天的有利于中枢神经系统修复的环境。
分布和细胞外基质蛋白醣、 透明质酸、 链接蛋白质和韧-R 在大鼠脊髓损伤后的合成。
胰头部网 (PNNs) 是周围许多神经元细胞体和树突晚在发展中的形成的致密的细胞外基质 (ECM) 结构。它们包含几个硫酸软骨素蛋白聚糖 (CSPGs)、 透明质酸、 链接蛋白质和韧 R.他们的外观的时间关联具有可塑性的关键期的结束和牵连在这一过程。脊髓中分布的 PNNs 被审查使用紫藤丰花凝集素凝集素和硫酸软骨素硫酸存根 (stub) 软骨消化后染色。双标签与神经元标记，神经元核心抗原，表明 PNNs 是目前周围约 30%的腹角，在中间灰色大 interneurons 的 50%和 20%的背角神经元中的运动神经元。在第二周的发育形成这些 PNNs。免疫组织化学染色表明 PNNs 包含 CSPGs、 透明质酸、 链接蛋白质和韧 R.的混合物CSPGs 的蛋白聚糖是存在于所有的 PNNs，neurocan、 versican 和 phosphacan/RPTPbeta 则存在于某些但不是所有的 PNNs。原位杂交显示蛋白多糖和软骨链蛋白 (CRTL 1） 和脑链接蛋白-2 (脑 2） 由神经元。PNN 轴承神经元表达透明质酸合成酶和这种酶和 phosphacan/RPTPbeta 可附加 PNNs 细胞表面。链接蛋白和蛋白聚糖表达发育过程 mRNA 是上调概率神经网络形成之时，这些分子可能因此会触发其形成。
蛋白多糖在中枢神经系统中的： 可塑性、 再生和软骨素酶与激励他们。
对哺乳动物中枢神经系统 (CNS) 的损伤后, 神经元不能以其轴突再生和恢复受到限制的可塑性。轴突再生，故各种抑制分子，包括硫酸软骨素蛋白 (CSPGs) 醣是上调受伤部位周围的存在。可塑性关键期结束后的细胞外基质的变化，特别是形成 CSPG 包含胰头部网的限制。硫酸软骨素 (CS) 链与软骨素酶的酶法去除促进轴突再生和重新激活可塑性。这一审查详细说明结构与性能的正常及受损中枢神经系统、 软骨素酶酶，促进神经再生和可塑性，使用不同的 CSPGs 讨论行动机制及可能的治疗用途的这种酶。
雪旺氏细胞迁移是整合素依赖和抑制星形胶质细胞产生蛋白聚糖的。
雪旺氏细胞移植在脊髓创伤弥合的损伤和髓鞘再生的脱髓鞘性条件的站点中有相当大的希望。他们支持轴突再生和分泌生长因子和屏蔽轴突从中枢神经系统的抑制环境同时提供一个宽松的表面和基质分子发芽。但是，以下移植雪旺氏细胞显示洄游的能力有限，他们不能与主机星形胶质细胞混合。这反过来导致形成一个锋利的边界与突然转雪旺氏细胞移植物与宿主组织星形胶质细胞，因此防止再生纤维从退出嫁接。这项研究的目的是确定对星形胶质细胞参与限制雪旺氏细胞迁移的抑制元素。我们使用的细胞迁移的体外测定，显示产生的星形胶质细胞的蛋白聚糖参与星形胶质细胞的膜上的雪旺氏细胞运动的抑制作用。这在使用 RNAi 或消化的 glycosaminglycan 链上蛋白聚糖的星形胶质细胞中的蛋白多糖的组合式提高了雪旺氏细胞迁移。我们进一步显示蛋白聚糖的雪旺细胞整合素功能紊乱介导其效果和蛋白聚糖的抑制作用可以克服由雪旺氏细胞整合素激活。
整合素激活或 Alpha 9 表达式允许上布鲁赫的膜在湿的年龄相关性黄斑变性的视网膜色素上皮细胞粘附。
视网膜色素上皮细胞故障是一种致病的年龄相关性黄斑变性，功能和新的视网膜色素上皮细胞移植是有吸引力的战略，以防止进一步的进展和视力丧失。然而，移植显示效力有限，主要是因为细胞移植失败坚持和迁移到病理布鲁赫膜上。整合素介导对布鲁赫的膜的附着力。布鲁赫的膜老化导致下降整合素配体，并添加到此，湿年龄相关性黄斑变性导致如韧 C.抗黏附分子的表达上调我们因此有调查是否操纵的视网膜色素上皮细胞整合素功能可以还原其黏附和迁移湿的年龄相关性黄斑变性损坏布鲁赫的膜上。使用自发永生人视网膜色素上皮细胞 (成人视网膜色素上皮细胞-19），我们显示该黏附和迁移对布鲁赫的膜元件是整合素依赖和整合素活化剂，从而增强锰和 — TS2/16。这些允许要遵守和迁移低浓度的配体，因为会在老年的布鲁赫膜中找到的单元格。我们下一步制定剥离细胞的布鲁赫的膜，以便进行黏附和迁移的检测方法可以在其表面的一种方法。整合素激活了提高视网膜色素上皮细胞粘附和迁移对正常人和大鼠布鲁赫膜中度影响。然而，对编写从人类湿与年龄相关黄斑变性影响眼睛的布鲁赫的膜，附着力较低和整合素激活了很大影响。候选分子防止视网膜色素上皮与互动与年龄相关黄斑变性影响布鲁赫膜是韧 C，我们确认本高级别在湿的年龄相关性黄斑变性膜。我们展示韧 C 是防粘的视网膜色素上皮细胞，但整合素激活后，他们可以遵守和对它使用 alphaVbeta3 整合素迁移。另外，我们发现这与 alpha9 整合素，韧-C 结合整合素韧 C.alpha9beta1 介导的黏附和迁移大量增加导致视网膜色素上皮细胞转导这两个表达式 alpha9 整合素和整合素激活大大提高坚持韧富湿的年龄相关性黄斑变性影响布鲁赫的膜视网膜色素上皮细胞的能力。我们的研究结果表明操纵的视网膜色素上皮细胞整合素通过整合素激活战略或如 alpha9，新整合素的表达可以有效地改善湿年龄相关性黄斑变性影响眼睛视网膜色素上皮细胞移植的疗效。
星形胶质细胞产生的 Ephrins 抑制雪旺氏细胞迁移通过 VAV2 信号。
雪旺细胞为脊髓损伤和神经轴突 remyelinating 桥接是有希望的候选人。然而，嫁接的雪旺细胞显示主机星形胶质细胞与移植网站从因此有限的迁移有点混杂。这将导致形成一个锋利的边框的主机星形胶质细胞与雪旺细胞之间导致神经轴突停滞在移植主机接口和未能退出嫁接。我们调查了弗/ephrin 的相互作用参与雪旺氏细胞和星形胶质细胞的分离和限制雪旺氏细胞迁移的可能性。使用逆转录 PCR，我们有特点 ephrin 和雪旺氏细胞和星形胶质细胞，弗剖面显示星形胶质细胞产生所有 ephrinAs 和雪旺氏细胞产生的受体 EphA2、 EphA4 和 EphA7。几个 ephrinAs 抑制层粘连蛋白与 ephrinA5 正在对雪旺细胞迁移的最有效。阻止与过剩 EphA4 Fc EphA 受体增加星形胶质细胞的雪旺细胞迁移，提高了旺-星形胶质细胞混杂。我们显示介导通过 VAV2 的 ephrinA5 对雪旺细胞的作用。两者都聚集 ephrinA5 和星形胶质细胞接触增加雪旺氏细胞中 VAV2 的磷酸化。VAV2 组合式废除聚集 ephrinA5 对迁移的抑制作用，并增加了对星形胶质细胞迁移雪旺细胞的能力。另外，我们发现作用为 ephrinA5 在抑制雪旺氏细胞整合素信号及功能。总体而言，我们建议弗/ephrin 交互抑制雪旺氏细胞迁移和混杂与星形胶质细胞通过变风量信号影响的整合功能。
动物缺乏联系蛋白有减毒胰头部蚊帐和持久性的可塑性。
硫酸软骨素硫酸蛋白多糖在细胞外基质限制中成人中枢神经系统的可塑性和其消化与软骨重新激活可塑性。然而在细胞外基质的结构限制可塑性是未知的。有很多更改在细胞外基质作为关键时期可塑性关闭，包括更改在硫酸软骨素蛋白多糖核心蛋白水平，改变糖胺聚糖硫酸盐和外观的浓硫酸软骨素硫酸多糖含胰头部网周围许多神经元。我们显示胰头部网的形成由神经元生产的软骨链蛋白 Crtl1 (Hapln1)，这是上调在视觉皮层胰头部网窗体作为发展期间和之后黑暗饲养所触发。小鼠缺乏 Crtl1 具有减毒胰头部蚊帐，但及其模式的糖硫酸盐和硫酸软骨素硫酸蛋白醣总体水平保持不变。Crtl1 敲除动物保留少年级别的眼优势柱可塑性和其视力仍然是视觉剥夺对敏感。在感官的通路，挖空的动物，但不是控制发芽到党内轴突失神经 cuneate 核。因此，硫酸软骨素硫酸多糖组织成胰头部网是在控制中枢神经系统可塑性的细胞外基质中的关键事件。
体外的胰头部网建模： 透明质酸合成酶和链接蛋白是其形成和完整的必要条件。
我们以前所示所有胰头部网 (PNNs) 轴承神经元表达透明质酸合成酶 （HAS） 链接蛋白 (通常软骨链接蛋白-1 ；Crtl1） 和硫酸软骨素蛋白多糖 (通常蛋白聚糖)。动物缺乏正常的中枢神经系统缺乏 Crtl1 PNNs.PNNs 有牵连的神经元可塑性，控制和调节概率神经网络形成的干预措施将对操纵可塑性有用。我们制定了体外模型演示的 PNNs 结构成分如何触发它们的形成，其中使用人胚肾细胞，不会产生 pericellular 的矩阵。HAS3 的表达会导致弥漫性矩阵的生产。当单元格也表示 Crtl1 和蛋白聚糖，它被转换为 PNN 样结构紧凑。此矩阵紫藤丰花弄脏了，载有 Crtl1 和蛋白聚糖，并像 PNNs，可能只会溶 6m 尿素中。透明质酸产生的蛋白多糖和消散到介质上，但当细胞被转染，产生透明质酸矩阵，Crtl1 HAS3，如果没有 Crtl1 和蛋白聚糖被纳入它。缺乏这些分子表明受损的完整的表达 HAS3 和 Crtl1 的 PNNs.单元格的任何一个细胞都能纳入其 pericellular 矩阵的外源蛋白聚糖。
控释纤维蛋白凝胶从 ABC 软骨损伤脊髓中的抑制糖胺聚糖链的水平降低。
软骨 ABC (ChABC) 是细菌酶可以增强损伤后中枢神经系统 (CNS) 的有辱人格的蛋白聚糖的糖胺聚糖 （GAG） 侧链的可塑性。因此治疗的 ChABC 往往显示提高弥漫性轴索发芽和改进的功能恢复和有中枢神经系统病变得兴趣潜在使用 ChABC 作为人类的临床治疗。当高度集中的纤维蛋白凝胶含有 ChABC 被植入相邻的脊髓病变、 生物活性 ChABC 是探测在脊髓中至少三个星期。近六倍的生物活性 ChABC 在脊髓损伤后的 3 周时检测到纤维蛋白交付系统使用与 ChABC (+ /-30 亩与 + /-4 亩 11 61) 椎管内注射。此外，损伤后 3 周内抑制 GAG 发现交付系统治疗脊髓损伤的水平是 GAG 的脊髓注射治疗 ChABC 水平较低的 37%。时使用的运载系统，24.4%的初始 ChABC 剂量可能仍会检测在病变部位后 3 个星期，相比仅为 4.4%，使用 ChABC 椎管内的注射时。
整合素激活促进轴突生长抑制硫酸软骨素蛋白多糖对加强整合素信号。
硫酸软骨素蛋白多糖 (CSPGs) 是中枢神经系统病变，它们在抑制轴突再生后的增高。为了出现轴突生长和再生，表面整合素受体必须与周围的细胞外基质分子进行交互。我们探讨了 CSPGs 的灭活整合素抑制再生和强制进入活动状态的整合素可能克服此抑制作用的假说。我们使用大鼠感觉神经元，显示 CSPG 蛋白聚糖抑制层粘连蛋白介导的轴突生长，由损害整合素信号通过降低磷酸的激酶 (pFAK) 和预应力的水平，而不会影响表面整合素水平。迫使整合素信号转导的锰或激活抗体 — TS2/16 扭转抑制作用的蛋白聚糖对混合蛋白聚糖/层粘连蛋白表面和增强的轴突生长从大鼠感觉神经元 (锰) 和人类胚胎干细胞源性运动神经元 (— TS2/16）。此外可以通过整合素激活扭转 Nogo A 的抑制作用。这些结果表明 CSPGs 的抑制作用可通过整合素的灭活和该激活的整合素是一种提高损伤后的轴突再生的潜在方法。
6 硫酸 Chondroitins 有轴突再生的积极影响。
在胶质瘢痕形成硫酸软骨素硫酸蛋白醣 (CSPGs) 上调抑制轴突再生通过其硫酸的糖胺聚糖 (笑话)。硫酸软骨素 6-sulphotransferase-1 (C6ST-1) 上调后 6 硫酸 GAG 增加所导致的损伤。在此研究中，我们问如果这增加的 6 硫酸 GAG 负责增加抑制内胶质瘢痕形成，或是否它表示由 6 硫酸糖胺聚糖 (笑话) 主导的纵容胚胎状态部分回归。我们使用 C6ST-1 基因敲除小鼠 (KO)，研究中硫酸软骨素 sulphotransferase (波纹不锈钢管材) 表达及对这两个中枢和外周轴突再生的软骨素 6 硫酸盐影响伤后变化。中枢神经系统损伤后野生型动物 (WT) 表明，增加 mRNA 的 C6ST-1、 C6ST-2 和 C4ST-1，但柯不长期任何 CSSTs。期票受伤以后，虽然 WT 增高 C6ST-1，KO 显示 C6ST-2 的表达上调。我们审查了再生的黑质纹状体神经轴突，这表明轻度自发性轴突再生的 wt.高山表明许多少再生轴突和比 WT 更弥漫退缩。然而，在期票中, 位数和尺神经修复导致类似和正常水平的轴突再生的 WT 和 KO。功能测试上也没有证据显示在修复后的可塑性增强中 KO 的可塑性。我们的研究结果表明损伤后 6 硫酸 GAG 上调使细胞外基质更宽容的轴突再生和平衡的周围血管病变部位微环境中的不同 CSs 是在确定成果的中枢神经系统损伤的一个重要因素。
慢病毒载体表达皮质预测中的软骨 ABC 和促进发芽的受伤皮质脊髓神经轴突。
几种疾病和损伤中枢神经系统的潜在可治传递的一种酶，可以最有效地通过基因治疗。尤其是，脊髓损伤动物模型中的有益细菌酶软骨 ABC。我们有适应软骨基因，以便它可以直接的硫酸软骨素哺乳动物细胞活性酶的分泌并将它插入慢病毒载体。时注入大鼠脑，这些媒介导致大量分泌的软骨，本地和长途轴突预测之外，与活动持续 4 周以上。在收到的皮质脊髓束的同时病变的动物，矢量减少弥漫性轴索模背，并促进发芽和短程的皮质脊髓神经轴突再生。在接收直接进入脊髓病变附近的软骨慢病毒载体的动物出现了损坏的皮质脊髓神经轴突上相同的有益效果。
在中枢神经系统中的细胞外基质和胰头部网修复。
胰头部净 (PNN) 是格子状矩阵的 enwraps 表面的索玛和树突，和在某些情况下中针对中枢神经系统 (CNS) 中的神经元的轴突初始段一层。首次报道由米洛高尔基一个多世纪前，分子的结构和此矩阵的潜在作用只已解开在过去几十年中。PNNs 主要由透明质酸、 硫酸软骨素蛋白多糖、 蛋白质的链接和韧 R.组成这些分子之间的相互作用可以稳定 pericellular 形成复杂周围突触神经元表面上。PNNs 出现晚在发展 co-incident 的可塑性关键期关闭。他们在中枢神经系统的可塑性，控制中发挥直接作用，其去除可塑性可以是成人中枢神经系统重新启动的一种方法。这项审查，在我们研究的分子组件和 PNNs，在成熟与中枢神经系统损伤后的突触可塑性中的作用和 PNN 行动的可能机制的形成。
