Ученые раскрыли механизм регенерации спинного мозга у рыбок данио

Исследовательская группа из Кёльнского университета продемонстрировала, как рыбки данио восстанавливают нервные пути и двигательные функции после травмы спинного мозга. Специализированные клетки соединительной ткани регулируют воспаление и предотвращают образование рубцовой ткани, что позволяет нервным волокнам снова расти. Эти открытия могут предложить долгосрочный подход для разработки терапии и для людей.

Люди, перенесшие тяжелые травмы спинного мозга, обычно остаются парализованными навсегда. Разорванные нервные волокна не отрастают, поскольку рубцовая ткань и постоянное воспаление препятствуют регенерации. Рыбки данио, напротив, могут полностью восстановиться даже после самых тяжелых повреждений спинного мозга.

У людей рубцовая ткань, образующаяся вокруг раны в спинном мозге, представляет собой серьезное препятствие для регенерации нервных клеток. Кроме того, постоянная активация иммунной системы приводит к хроническому воспалению, что еще больше тормозит восстановление. Рубцевание и воспалительные реакции тесно связаны: инфильтрация иммунных клеток, вызванная травмой, способствует образованию рубца, который, в свою очередь, усиливает и продлевает иммунный ответ и мешает затуханию воспаления.

В новом исследовании под названием «Двухфазный контроль воспаления фибробластами обеспечивает регенерацию спинного мозга у рыбок данио», опубликованном в журнале Cell Reports, исследователи из Кёльнского университета проанализировали поврежденный спинной мозг рыбки данио на уровне отдельных клеток и обнаружили, что специализированные клетки соединительной ткани, известные как фибробласты, играют двойную роль.

Сначала эти клетки запускают воспалительную реакцию, которая приводит в движение процесс заживления, а затем снова останавливают ее, чтобы ткань могла регенерировать. В то же время фибробласты у рыбок данио подавляют синтез компонентов рубца, которые тормозят регенерацию у млекопитающих и людей. Это предотвращает образование ограничивающей восстановление рубцовой ткани.

«Рыбка данио с большой точностью контролирует воспаление и заживление при травме спинного мозга», — объясняет профессор доктор Даниэль Венер из Института зоологии Кёльнского университета. — «Наша долгосрочная цель — использовать эти знания для разработки терапевтических подходов, способствующих регенерации у людей. Если мы поймем, какие сигналы позволяют контролировать восстановление, мы сможем найти способы стимулировать терапию, восстанавливающую функции, утраченные после травмы спинного мозга у человека».

В качестве основы для исследования механизма заживления ученые провели первый всеобъемлющий высокоразрешающий анализ отдельных клеток всех РНК-молекул во всей раневой среде у рыбок данио. Исследователям удалось систематически картировать все клетки нервной системы, а также клетки, проникающие в раневую среду.

«Этот набор данных является первым ресурсом такого рода по своему охвату и позволяет анализировать сложные взаимодействия между различными типами клеток», — говорит профессор Венер.

Полученные результаты дают ценные отправные точки для дальнейшего анализа механизмов регенерации как у рыбок данио, так и у других животных и людей.

Больше информации: Nora John et al, Biphasic inflammation control by fibroblasts enables spinal cord regeneration in zebrafish, Cell Reports (2025). DOI: 10.1016/j.celrep.2025.116469

Источник: University of Cologne

ИИ: Это исследование — важный шаг в нейробиологии. Понимание естественных механизмов регенерации у животных открывает путь к принципиально новым методам лечения травм спинного мозга, которые сегодня считаются неизлечимыми.