Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Biểu hiện tenascin-C trong quá trình thoái hóa Wallerian ở chuột C57BL/Wlds: những ý nghĩa có thể cho sự tái sinh sợi trục
Tóm tắt
Các tế bào Schwann tại các cuống xa của các dây thần kinh ngoại biên bị tổn thương có sự biểu hiện mạnh mẽ glycoprotein ma trận ngoại bào tenascin-C. Để hiểu thêm về mối quan hệ giữa thoái hóa Wallerian, sự gia tăng tenascin-C do tổn thương và sự tái sinh của các sợi trục, chúng tôi đã nghiên cứu chuột C57BL/Wlds (C57BL/Ola), một biến thể mà trong đó sự thoái hóa Wallerian bị trì hoãn đáng kể. Do chúng tôi phát hiện có sự khác biệt rõ rệt về tốc độ thoái hóa Wallerian giữa các dây thần kinh cơ và dây thần kinh da ở chuột C57BL/Wlds 16 tuần tuổi, khác với các động vật 6 tuần tuổi mà ở đó sự thoái hóa Wallerian bị trì hoãn ở cả hai loại dây, chúng tôi đã chọn các động vật lớn tuổi hơn để điều tra kỹ hơn. Năm ngày sau khi tổn thương, tenascin-C đã được gia tăng trong nhánh cơ (bắp đùi) nhưng không có trong nhánh da (tĩnh mạch hiển) của dây thần kinh đùi ở các động vật 16 tuần tuổi. Thêm vào đó, các tế bào myelomonocytic thể hiện hoạt tính peroxidase nội sinh đã xâm nhập vào nhánh cơ dễ dàng trong khi chúng không có mặt trong nhánh da vào thời điểm này. Chúng tôi cũng cho thấy rằng chỉ có một phân nhóm nhỏ của các đơn vị tế bào Schwann-sợi trục (chủ yếu là các sợi phần cơ) trong nhánh cơ là trải qua thoái hóa Wallerian và gia tăng biểu hiện tenascin-C với tốc độ bình thường, trong khi các đơn vị Schwann-sợi trục còn lại (chủ yếu là các sợi cảm giác) thể hiện sự thoái hóa Wallerian trì hoãn và không có biểu hiện tenascin-C. Các sợi trục đang tái sinh chỉ được tìm thấy trong nhánh cơ dương tính với tenascin-C, nơi chúng luôn phát triển liên kết với các đơn vị Schwann-sợi trục đang trải qua thoái hóa Wallerian. Những quan sát này cho thấy một mối quan hệ chặt chẽ giữa sự thoái hóa Wallerian, sự gia tăng biểu hiện tenascin-C và sự tái sinh của các sợi trục, gợi ý rằng tenascin-C tham gia vào quá trình tái sinh của dây thần kinh ngoại biên.
Từ khóa
#tenascin-C #thoái hóa Wallerian #sự tái sinh sợi trục #chuột C57BL/Wlds #tế bào SchwannTài liệu tham khảo
Bedi, K. S., Winter, J., Berry, M. &Cohen, J. (1992) Adult rat dorsal root ganglion neurons extend neurites on predegenerated but not on normal peripheral nervesin vitro.European Journal of Neuroscience 4, 193–200.
Beuche, W. &Friede, R. L. (1984) The role of non-resident cells in Wallerian degeneration.Journal of Neurocytology 13, 767–96.
Beuche, W. &Friede, R. L. (1986) Myelin phagocytosis in Wallerian degeneration of peripheral nerves depends on silica-sensitive, bg/bg-negative and Fc-positive monocytes.Brain Research 378, 97–106.
Bisby, M. A. &Chen, S. (1990) Delayed Wallerian degeneration in sciatic nerves of C57BL/Ola mice is associated with impaired regeneration of sensory axons.Brain Research 530, 117–20.
Bixby, J. L., Lilien, J. &Reichardt, L. F. (1988) Identification of the major proteins that promote neuronal process outgrowth on Schwann cellsin vitro.Journal of Cell Biology 107, 353–61.
Bristow, J., Tee, M. K., Tee S. E., Tee G., Mellon, S. H. &Miller, W. L. (1993) Tenascin-X: a novel extracellular matrix protein encoded by the human XB gene overlapping P450c21B.Journal of Cell Biology 122, 265–78.
Brown, M. C., Lunn, E. R. &Perry, V. H. (1989) Failure of normal Wallerian degeneration results in very poor regeneration of cutaneous afferent fibres.Journal of Physiology 422, 12P.
Brown, M. C., Lunn, E. R. &Perry, V. H. (1992) Consequences of slow Wallerian degeneration for regenerating motor and sensory axons.Journal of Neurobiology 23, 521–36.
Brown, M. C., Perry, V. H., Hunt, S. P. &Lapper, S. R. (1994) Further studies on motor and sensory nerve regeneration in mice with delayed Wallerian degeneration.European Journal of Neuroscience 6, 420–8.
Brown, M. C., Perry, V. H., Lunn, E. R., Gordon, S. &Heumann, R. (1991) Macrophage dependence of peripheral sensory nerve regeneration: possible involvement of nerve growth factor.Neuron 6, 359–70.
Chen, S. &Bisby, M. A. (1993) Impaired motor axon regeneration in the C57BL/Ola mouse.Journal of Comparative Neurology 333, 449–54.
Clemence, A., Mirsky, R. &Jessen, K. R. (1989) Nonmyelin-forming Schwann cells proliferate rapidly during Wallerian degeneration in the rat sciatic nerve.Journal of Neurocytology 18, 185–92.
Daniloff, J. K., Crossin, K. L., Pincon-Raymond, M., Murawsky, M., Rieger, F. &Edelman, G. M. (1989) Expression of cytotactin in the normal and regenerating neuromuscular system.Journal of Cell Biology 108, 625–35.
Eccleston, P. A. (1992) Regulation of Schwann cell proliferation: mechanisms involved in peripheral nerve development.Experimental Cell Research 199, 1–19.
Erickson, H. P. (1993) Tenascin-C, tenascin-R and tenascin-X: a family of talented proteins in search of functions.Current Opinion in Cell Biology 5, 869–76.
Faissner, A. &Kruse, J. (1990) J1/tenascin is a repulsive substrate for central nervous system neurons.Neuron 5, 627–37.
Fawcett, J. W. &Keynes, R. J. (1990) Peripheral nerve regeneration.Annual Reviews in Neuroscience 13, 43–60.
Friede, R. L. &Johnstone, M. (1967) Response of thymidine labeling of nuclei in gray matter and nerve following sciatic nerve transection.Acta Neuropathologica 7, 218–31.
Giese, K. P., Martini, R., Lemke, G., Soriano, P. &Schachner, M. (1992) Mouse P0 gene disruption leads to hypomyelination, abnormal expression of recognition molecules, and degeneration of myelin and axons.Cell 71, 565–76.
Hall, S. M. (1986) The effect of inhibiting Schwann cell mitosis on the re-innervation of acellular autografts in the peripheral nervous system of the mouse.Neuropathology and Applied Neurobiology 12, 401–14.
Hall, S. M. (1989) Regeneration in the peripheral nervous system.Neuropathology and Applied Neurobiology 15, 513–29.
Hall, S. M. (1994) Observations on the progress of Wallerian degeneration in transected peripheral nerves of C57BL/Wlds mice in the presence of recruited macrophages.Journal of Neurocytology 22, 480–90.
Heumann, R., Korsching, S., Bandtlow, C. &Thoenen, H. (1987) Changes of nerve growth factor synthesis in nonneuronal cells in response to sciatic nerve transection.Journal of Cell Biology 104, 1623–31.
Johnson, E. J., Taniuchi, M. &Distefano, P. S. (1988) Expression and possible function of nerve growth factor receptors on Schwann cells.Trends in Neuroscience 11, 299–304.
Kruse, J., Mailhammer, R., Wernecke, H., Faissner, A., Sommer, I., Goridis, C. &Schachner, M. (1984) Neural cell adhesion molecules and myelin-associated glycoprotein share a common carbohydrate moiety recognized by monoclonal antibodies L2 and HNK-1.Nature 311, 153–5.
Lochter, A., Vaughan, L., Kaplony, A., Prochiantz, A., Schachner, M. &Faissner, A. (1991) J1/tenascin in substrate-bound and soluble form displays contrary effects on neurite outgrowth.Journal of Cell Biology 113, 1159–71.
Lunn, E. R., Perry, V. H., Brown, M. C., Rosen, H. &Gordon, S. (1989) Absence of Wallerian degeneration does not hinder regeneration in peripheral nerve.European Journal of Neuroscience 1, 27–33.
Lyon, M. F., Ogunkolade, B. W., Brown, M. C., Atherton, D. J. &Perry, V. H. (1993) A gene affecting Wallerian nerve degeneration maps distally on mouse chromosome 4.Proceedings of the National Academy of Sciences (USA)90, 9717–20.
Martini, R. (1994) Expression and functional roles of neural cell surface molecules and extracellular matrix components during development and regeneration of peripheral nerves.Journal of Neurocytology 23, 1–28.
Martini, R. &Schachner, M. (1986) Immunoelectron microscopic localization of neural cell adhesion molecules (L1, N-CAM, and MAG) and their shared carbohydrate epitope and myelin basic protein in developing sciatic nerve.Journal of Cell Biology 103, 2439–48.
Martini, R. &Schachner, M. (1988) Immunoelectron microscopic localization of neural cell adhesion molecules (L1, N-CAM, and myelin-associated glycoprotein) in regenerating adult mouse sciatic nerve.Journal of Cell Biology 106, 1735–46.
Martini, R., Bollensen, E. &Schachner, M. (1988) Immunocytological localization of the major peripheral nervous system glycoprotein P0 and the L2/HNK-1 and L3 carbohydrate structures in developing and adult mouse sciatic nerve.Developmental Biology 129, 330–8.
Martini, R., Schachner, M. &Faissner, A. (1990) Enhanced expression of the extracellular matrix molecule J1/tenascin in the regenerating adult mouse sciatic nerve.Journal of Neurocytology 19, 601–16.
Martini, R., Xin, Y., Schmitz, B. &Schachner, M. (1992) The L2/HNK-1 carbohydrate epitope is involved in the preferential outgrowth of motor neurons on ventral roots and motor nerves.European Journal of Neuroscience 4, 628–39.
Martini, R., Schachner, M. &Brushart, T. (1994) The L2/HNK-1 Carbohydrate is preferentially expressed by previously motor axon-associated Schwann Cells in re-innervated peripheral nerves.Journal of Neuroscience, in press.
Meyer, M., Motsuoka, I., Wetmore, C., Olson, L. &Thoenen, H. (1992) Enhanced synthesis of brain derived neurotrophic factor in the lesioned peripheral nerve: different mechanisms are responsible for the regulation of BDNF and NGF mRNA.Journal of Cell Biology 119, 45–54.
Nieke, J. &Schachner, M. (1985) Expression of the neural cell adhesion molecules L1 and N-CAM and their common carbohydrate epitope L2/HNK-1 during development and after transection of the mouse sciatic nerve.Differentiation 30, 141–51.
Nolte, C. &Martini, R. (1992) Immunocytochemical localization of the L1 and N-CAM cell adhesion molecules and their shared carbohydrate epitope L2/HNK-1 in the developing and differentiated gustatory papillae of the mouse tongue.Journal of Neurocytology 21, 19–33.
Palay, S. L. &Chan-Palay, V. (1974)Cerebellar Cortex. Cytology and Organization. New York, Heidelberg, Berlin: Springer Verlag.
Perry, V. H. &Brown, M. C. (1992) Macrophages and nerve regeneration.Current Opinion in Neurobiology 2, 679–82.
Perry, V. H., Brown, M. C. &Gordon, S. (1987) The macrophage response to central and peripheral nerve injury. A possible role for macrophages in regeneration.Journal of Experimental Medicine 165, 1218–23.
Perry, V. H., Brown, M. C. &Tsao, J. W. (1992) The effectiveness of the gene which slows the rate of Wallerian degeneration in C57BL/Ola mice declines with age.European Journal of Neuroscience 4, 1000–2.
Rathjen, F. G. &Schachner, M. (1984) Immunocytological and biochemical characterization of a new neuronal cell surface component (L1 antigen) which is involved in cell adhesion.EMBO Journal 3, 1–10.
Rieger, F., Daniloff, J. K., Pincon-Raymond, M., Crossin, K. L., Grumet, M. &Edelman, G. M. (1986) Neuronal cell adhesion molecules and cytotactin are colocalized at the node of Ranvier.Journal of Cell Biology 103, 379–91.
Ruegg, C. R., Chiquet, E. R. &Alkan, S. S. (1989) Tenascin, an extracellular matrix protein, exerts immunomodulatory activities.Proceedings of the National Academy of Sciences (USA)86, 7437–41.
Sanes, J. R., Schachner, M. &Covault, J. (1986) Expression of several adhesive macromolecules (NCAM, L1, J1, NILE, uvomorulin, laminin, fibronectin and haparan sulfate proteoglycan) in embryonic, adult and denervated adult skeletal muscles.Journal of Cell Biology 102, 420–31.
Seilheimer, B. &Schachner, M. (1988) Studies of adhesion molecules mediating interactions between cells of peripheral nervous system indicate a major role for L1 in mediating sensory neuron growth on Schwann cells in culture.Journal of Cell Biology 107, 341–51.
Stole, G., Griffin, J. W., Li, C. Y. &Trapp, B. D. (1989) Wallerian degeneration on the peripheral nervous system: participation of both Schwann cells and macrophages in myelin degradation.Journal of Neurocytology 18, 671–83.
Taylor, J., Pesheva, P. &Schachner, M. (1993) Influence of janusin and tenascin on growth cone behaviorin vitro.Journal of Neuroscience Research 35, 347–62.
Wehrle, B. &Chiquet, M. (1990) Tenascin is accumulated along developing peripheral nerves and allows neurite outgrowthin vitro.Development 110, 401–15.
Wehrle-Haller, B. &Chiquet, M. (1993) Dual function of tenascin-simultaneous promotion of neurite growth and inhibition of glial migration.Journal of Cell Science 106, 597–610.
Wehrle-Haller, B., Koch, M., Baumgartner, S., Spring, J. &Chiquet, M. (1991) Nerve-dependent and -independent tenascin expression in the developing chick limb bud.Development 112, 627–37.
Zhang, Y., Campbell, G., Anderson, P. N., Lieberman, A. R., Martini, R. &Schachner, M. (1993) Cell adhesion and extracellular matrix molecules associated with regenerating CNS axons and Schwann cells of peripheral nerve grafts implanted in adult rat thalamus.Society for Neuroscience Abstracts 19, 1509.