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研究人員發現光暴露可以驅動小鼠的視神經腫瘤的形成和生長





研究人員發現光暴露可以驅動小鼠的視神經腫瘤的形成和生長
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看 ， 聽 ， 想 ， 白日夢--事實上 ， 做任何事情--都會激活大腦中的神經元 。 但是對于那些容易患腦瘤的人來說 ， 他們大腦的普通嗡嗡聲可能是個問題 。 圣路易斯華盛頓大學醫學院和斯坦福大學醫學院的一項研究表明 ， 正常的日常神經元活動可以推動腦腫瘤的形成和生長 。
研究人員研究了在遺傳上容易發生視神經腫瘤的老鼠 ， 這些神經是一束從眼睛到大腦的視覺信號傳遞的神經元 。 這些小鼠為患有1型神經纖維瘤病(NF1)的兒童提供了一個模型 。 大約六分之一的NF1兒童在7歲時就會發展為低級別的視神經腫瘤 。 在這項研究中 ， 在正常照明下產生nf1突變的小鼠會發展成腫瘤 ， 而那些在發育關鍵時期處于黑暗中的小鼠則不會 。
這一發現發表在5月26日的“華爾街日報”上 。 自然 ， 提示神經活動在神經系統癌癥中起著不被重視的作用 。 這項研究為預防高危兒童腦腫瘤開辟了新的途徑 。
“視神經膠質瘤在NF1兒童中非常常見 ， 它們可能導致視力喪失 ， ”共同資深作者大衛·古特曼(DavidH.Gutmann)博士、華盛頓大學(Washington University)神經學家庭教授唐納德·O·施庫克(Donald O.Schnuk)和該大學神經營養中心主任說 。 “我們沒有一個很好的方法來預測誰會患上腫瘤 ， 也沒有任何預防方法 。 但既然我們知道這些腦瘤是由暴露在光和神經元活動中引起的 ， 我們就可以開始考慮下一代的預防策略 。 也許我們可以給孩子戴上帶濾鏡或鏡片的酷太陽鏡 ， 以遮擋某些波長的光線 ， 或者重新使用抑制過度神經元活動的藥物 ， 保護這些孩子不患腦瘤和失明 。 ”
他的合著者之一 ， 醫學博士米歇爾·蒙杰博士 ， 斯坦福醫學的神經病學副教授 ， 曾證明神經元活動推動了一種侵襲性腦癌的生長 。 但目前尚不清楚神經元活動本身是否啟動了腫瘤形成的過程 ， 還是僅僅促進了由其他過程引發的腫瘤的生長 。
作為這項研究的一部分 ， 研究人員使用了含有NF1基因突變的老鼠 。 這樣的老鼠在9周齡左右就開始發展其視神經的低級別腫瘤 ， 幾乎所有小鼠在12周至16周時都有腫瘤 。 由于視神經中的神經元在受光照射時變得活躍 ， 研究人員研究了它們是否能減少神經元的活動--從而降低腫瘤的形成--僅僅是讓老鼠遠離光線 。 他們在黑暗中飼養小鼠 ， 從9周到16周 ， 然后檢查腫瘤 。
蒙杰說：“結果太驚人了 。 在黑暗中長大的老鼠根本沒有發生腫瘤 ， 而所有在光下長大的老鼠都是這樣做的 ， 盡管它們有相同的基因傾向來發展視神經腫瘤 。 ”“雖然我們先前發現神經活動是膠質瘤生長的重要調節因子 ， 但這些發現顯示了神經活動對腫瘤的形成有多重要 。 ”
進一步的實驗證實了光照的關鍵作用 ， 并將臨界窗口縮小到6周至12周 。 在這段時間內 ， 在黑暗中飼養的小鼠在24周齡時沒有一只出現腫瘤 。 當腫瘤已經形成的時候 ， 把12周以上的老鼠放入黑暗中會減緩腫瘤的生長 ， 但并沒有縮小它們 。
第一位作者潘垣博士最初在華盛頓大學與古特曼合作 ， 現在是Monje的博士后研究員 。 他指出 ， 光和腫瘤之間的聯系需要一種叫做神經配體3的蛋白質 。 當它們的視神經受到刺激時 ， 攜帶NF1突變的小鼠釋放出異常高水平的神經連接蛋白3 。 用藥物阻斷這種蛋白或者用基因改造小鼠來消除神經連接素3基因會導致腫瘤越來越少 。
此外 ， 來自人類的腦腫瘤中也含有大量的神經連接蛋白3 ， 這表明將這種蛋白作為腦腫瘤治療的可能性 。 研究人員分析了19名低級別腦腫瘤患者的組織樣本 ， 發現神經連接蛋白3的含量很高 ， 不管它們是否出現在NF1兒童身上 。
【研究人員發現光暴露可以驅動小鼠的視神經腫瘤的形成和生長】古特曼說：“所有這些都告訴我們 ， 我們可能忽略了神經系統癌癥中一種非常重要的細胞類型：神經元 。 ”“作為神經學家 ， 我們幾十年來一直在用藥物治療過度活躍的神經元 。 我們的實驗室所追求的方向之一是重新定位其中一些藥物 ， 看看我們是否能關閉不受歡迎的活動 ， 或許只在一段短的發育時期內停止活動 ， 防止腦腫瘤的形成 。 此外 ， 我們還可以采取其他干預措施：限制光線照射 ， 瞄準神經配體3 ， 或抑制通路上的其他步驟 。 它真的打開了我們的眼界 。 ”

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