Ученые выяснили, почему поврежденные нервы с трудом восстанавливаются

Ученые обнаружили молекулярный «тормоз», который, будучи отключенным, помог поврежденным нервам восстановиться и вернуть функции у мышей. Credit: Shutterstock

Исследователи из Медицинской школы Икан при горе Синай выявили молекулярный механизм, который, по-видимому, ограничивает способность поврежденных нейронов восстанавливать аксоны. Результаты, опубликованные в журнале Nature, показывают, что блокировка белка, известного как рецептор ароматических углеводородов (AHR), может способствовать регенерации нервов и улучшению восстановления после повреждений периферических нервов или спинного мозга.

Аксоны — это длинные отростки нервных клеток, передающие сигналы по всей центральной и периферической нервной системе. Эти волокна необходимы для связи между нервными клетками. Когда аксоны повреждены или разорваны, восстановление во многом зависит от того, смогут ли нейроны заново выстроить эти связи.

Почему поврежденным нервам трудно восстанавливаться

У взрослых млекопитающих нейроны обладают лишь ограниченной способностью к регенерации аксонов. В результате травмы нервов или спинного мозга могут вызывать длительные или необратимые проблемы с движением и чувствительностью. Понимание того, что препятствует более активному восстановлению, было серьезной задачей для исследователей.

Новое исследование указывает на AHR как на важного регулятора реакции нейронов на повреждение.

«Когда нейроны повреждены, они должны справляться со стрессом, одновременно пытаясь восстановить аксоны, — сказала Хунъянь Цзоу, доктор медицины, профессор нейрохирургии и неврологии Медицинской школы Икан при горе Синай и старший автор исследования. — Мы обнаружили, что AHR действует как тормоз, который переключает нейроны на управление стрессом, а не на восстановление поврежденных связей».

Исследователи выяснили, что активная передача сигналов AHR подавляет рост аксонов. Когда они удаляли AHR из нейронов или использовали препараты для блокировки его активности, поврежденные аксоны регенерировали успешнее. В моделях на мышах с повреждением периферических нервов и травмой спинного мозга подавление AHR также приводило к лучшему восстановлению двигательных функций и чувствительности.

Компромисс между выживанием и восстановлением

Дополнительные эксперименты помогли объяснить, почему AHR оказывает такое действие. После травмы белок поддерживает защитную реакцию, помогающую нейронам поддерживать контроль качества белков — процесс, известный как протеостаз. Эта система помогает поврежденным нейронам выдерживать клеточный стресс, но также ограничивает выработку новых белков, необходимых для восстановления аксонов.

Без активного AHR нейроны, по-видимому, меняют приоритеты. Они увеличивают выработку новых белков и активируют биологические пути, связанные с ростом и регенерацией аксонов. Исследователи обнаружили, что эта реакция также зависит от другого фактора — HIF-1α, который помогает контролировать гены, участвующие в метаболизме и восстановлении тканей.

«Это открытие показывает, что нейроны используют AHR для баланса между выживанием и регенерацией, — объяснила доктор Цзоу. — Отпуская этот тормоз, мы можем перевести нейроны в состояние, благоприятствующее восстановлению».

Неожиданная роль сенсора токсинов

AHR был впервые идентифицирован благодаря его способности обнаруживать токсины и загрязнители окружающей среды, называемые ксенобиотиками. Последние данные указывают на то, что его роль выходит за рамки восприятия окружающей среды. Внутри нейронов AHR, по-видимому, связывает реакцию на внешнюю среду с клеточными процессами, определяющими, могут ли поврежденные аксоны регенерировать.

Открытие может в конечном итоге иметь терапевтическое значение. Несколько препаратов, предназначенных для ингибирования AHR, уже проходят клинические испытания для других состояний. Это открывает возможность того, что исследователи однажды смогут изучать подобные препараты для лечения травм периферических нервов или спинного мозга.

На пути к потенциальным методам лечения

Работа остается на ранней стадии, и потребуются дополнительные исследования, прежде чем можно будет рассматривать нацеливание на AHR для пациентов. Будущие исследования проверят, насколько хорошо ингибиторы AHR работают при различных формах повреждения нервов, определят оптимальные сроки и дозировку лечения, а также изучат, как подавление белка влияет на другие клетки, участвующие в реакции на травму.

Команда с горы Синай также планирует изучить препараты, блокирующие AHR, и подходы генной терапии, которые снижают активность AHR specifically в нейронах. Исследователи надеются определить, могут ли эти стратегии дополнительно усилить регенерацию аксонов и улучшить восстановление после травмы спинного мозга, инсульта или других неврологических заболеваний.

Источники:

Материалы предоставлены Медицинским центром Маунт-Синай / Медицинской школой Маунт-Синай.

Dalia Halawani, Yiqun Wang, Jiaxi Li, Daniel Halperin, Haofei Ni, Molly Estill, Aarthi Ramakrishnan, Li Shen, Arthur Sefiani, Cédric G. Geoffroy, Roland H. Friedel, Hongyan Zou. AhR inhibition promotes axon regeneration via a stress–growth switch. Nature, 2026; 653 (8116): 1119 DOI: 10.1038/s41586-026-10295-z