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新发现的信号分子帮助神经元在大脑中找到自己的路

2022-08-20 09:31:56 来源: 用户: 

在胚胎发育过程中,数十亿神经元在大脑和脊髓中灵活地重新定位,并连接分支形成神经回路,最终控制我们的运动、感知和记忆。长期以来,科学家一直试图理解这种精心设计的舞蹈的驱动力,其中每个单元似乎都知道自己在任何给定时间的确切位置,以及它必须与其他哪些单元链接。

特别是,深入的研究一直集中在轴突导向上,在轴突导向中,神经元发送线性延伸以找到伙伴细胞并与之连接。在发表于《科学》期刊的一项研究中,洛克菲勒大学的研究人员报告说,他们发现了脊髓细胞分泌的一种分子,这种分子有助于在中枢神经系统(CNS)发育的关键阶段引导轴突。

负责这项研究的马克泰西耶-拉维涅(Mark teissier-lavigne)解释说:“一种称为连合神经元的细胞将轴突从神经系统的一侧投射到另一侧,并穿过称为中线的胚胎结构。”Tessier-Lavigne是卡森家族教授,大脑发育和修复实验室负责人,洛克菲勒大学校长。Tessier-Lavigne,博士后研究员Alexander Jaworski(现为布朗大学教授)正在研究老鼠。他们的合作者已经确定了一个新的轴突导向因子NELL2,并阐明了它如何使连合轴突向中线蠕动,以及轴突是如何发生的。然后离开该地区到达最终目的地。

复杂的道路。

连合神经元建立了连接中枢神经系统左右两侧的回路。许多先天性疾病与早期发育失败有关,连合轴突迷失方向并建立不适当的连接。

在过去的二十年里,Tessier-Lavigne等人领导的工作确定了细胞分泌的许多分子——包括两组称为Netrins和Slits的蛋白质——引导这些轴突的路线。这些因子可以通过结合其尖端的受体来定向吸引或排斥轴突。然而,科学家仍然没有完全理解神经元如何同时接收和整合来自多个指导线索的输入,或者它们对某些因素的反应如何随时间变化。

Tessier-Lavigne说,“例如,连合神经元可以到达中线,因为它们受到某些因素(包括Netrins)的吸引。”“但一旦它们越过中线,它们就需要继续前进,这样一来,神经元就会以某种方式关闭对吸引物的敏感性。同时,神经元对中线(如狭缝)的排斥因子变得敏感。这将防止他们走回头路,并帮助他们前进。”

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