《细胞》 ： 少量蛋白调控神经元复杂交流

顾汉现

作者：Samuel L. Pfaff 来源：《细胞》

发布时间：2012-2-17 16:22:52

少量蛋白调控神经元复杂交流

来自Salk生物学研究院，密歇根大学等处的研究人员发表了题为“Ret Is a Multifunctional Coreceptor that Integrates Diffusible- and Contact-Axon Guidance Signals”的文章，发现了早期大脑发育过程中的一种重要特征，这将有助于解释神经元复杂交流模式是如何通过少量蛋白实现的，也可以用于开发治疗神经失序疾病，比如肌萎缩侧索硬化症的新型治疗方法，除此之外，还将加深对于某些癌症的了解。相关成果公布在2月份的Cell杂志上。

文章的通讯作者是Salk研究院基因表达实验室，HHMI研究员Samuel L. Pfaff教授，他表示，“出芽神经细胞需要检测其周围的环境，以决定在哪儿生长，是直向生长，还是向左或者向右，或者停止生长”。

“而帮助神经元探索周围环境的关键蛋白实际上数量并不多，这些蛋白能告诉一个生长中的神经元该往哪个方向走，就像是汽车中的GPS导航仪，能帮助车主在陌生的城市里找到方向。”

大脑中的神经相互连接的数量是大脑细胞DNA中发现的基因数量的上百万倍，这项研究首次尝试并成功了解了一个生长中的神经细胞如何整合许多不同的信息，完成其最终目标，进行功能性连接的。

Pfaff教授说，“我们聚焦于调控肌肉运动的运动神经元，但是在整个神经系统的胚胎发育过程中都是一样的，在细胞到达终点之前，上百万的轴突进行了上万亿次的决策。”

这些发现将有助于了解一些临床上的神经失序疾病，比如肌萎缩侧索硬化症（ALS），这是一种运动神经元疾病，常在病后3～5年内死亡，无法治愈。著名的物理学家史蒂芬·霍金就是得了这种病。目前多数国家ALS的患病率为5／10万～7／10万，太平洋关岛地区为该病的高发区，中国尚无较准确的统计资料。

文章的第一作者，Dario Bonanomi博士表示，“运动神经元不仅与这些疾病相关，而且也和一种儿时遗传疾病（脊髓肌肉萎缩）相关联”，“这项研究将帮助科学家们尝试并了解神经系统胎儿发育过程中，可能出现的缺陷”，“更好的理解这些信号的机理，也许能用于再生和重新搭建起这些疾病，或者神经系统损伤的沟通桥梁。”

中国科学家在ALS等疾病研究方面也获得了不少成果，去年来自中科院上海生科院/上海交大医学院健康所的研究人员发现早期脊髓运动神经元内特异性的自噬水平升高，同时首次报道自噬激活剂雷帕霉素加速肌萎缩侧索硬化症（ALS）模型小鼠的发病并初步探讨其可能机制。

这项研究首次报道了自噬激活剂雷帕霉素对SOD1G93A转基因小鼠疾病进程的影响并探讨了其可能机制。首次提出ALS存在自噬完整性异常这一科学问题，为研究自噬与ALS及其他蛋白聚集性疾病发病之间的关系指明了新的方向。

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《细胞》发表论文摘要（英文）：

http://www.cell.com/abstract/S0092-8674(12)00090-6