DZNE的研究人員解決了神經(jīng)生物學(xué)中的一個重要難題：神經(jīng)細(xì)胞的布線和運動交織在一起，但分別受到控制。
該研究的重點是神經(jīng)元的生長和遷移：隨著神經(jīng)細(xì)胞的形成，它們連接大腦以實現(xiàn)與其他神經(jīng)細(xì)胞的交流。其中一根線，即軸突，變長了;這些電線是神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。同時，神經(jīng)細(xì)胞遷移到大腦的特定位置，即皮質(zhì)。值得注意的是，這些動態(tài)過程是單獨控制的：即使在神經(jīng)細(xì)胞已經(jīng)找到其最終位置后，軸突仍繼續(xù)生長以與其目標(biāo)細(xì)胞連接。“我們發(fā)現(xiàn)中心體——一種驅(qū)動細(xì)胞分裂的細(xì)胞器——調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞遷移;然而，對于軸突的形成和生長，它不起作用，”StanislavVinopal博士和SebastianDupraz博士說。德國神經(jīng)退行性疾病中心(DZNE)說。他們是這項研究的第一作者，神經(jīng)元。
到目前為止，專家們一直在爭論中心體的作用。生長和遷移的過程是由細(xì)胞的動態(tài)骨架(細(xì)胞骨架)實現(xiàn)的。細(xì)胞骨架包含稱為微管的微管。它們也構(gòu)成軸突的骨干。微管可由中心體產(chǎn)生。憑借他們的研究成果，來自FrankBradke博士教授小組的參與研究人員解決了神經(jīng)生物學(xué)領(lǐng)域的一個核心難題，科學(xué)界多年來一直試圖解答這個難題。
軸突的生長與其遷移運動的控制無關(guān)，這是一個意想不到的結(jié)果：“這兩種行為同時發(fā)生，都依賴于微管。而且，它們?nèi)匀皇窍嗷オ毩⒖刂频模?rdquo;StanislavVinopal說在為DZNE工作后，他現(xiàn)在在捷克共和國拉貝河畔烏斯季的JanEvangelistaPurkyne大學(xué)進(jìn)行研究。
為了他們的研究，研究人員開發(fā)了新的分子工具。
這些分子工具使我們能夠精細(xì)地控制中心體產(chǎn)生微管的功能。”
這樣，它的活動可以減少或增加?？茖W(xué)家們在小鼠大腦中表明，軸突的形成獨立于中心體活動。然而，神經(jīng)元遷移受到顯著影響。Dupraz總結(jié)道：“軸突的生長顯然是一種不同的機制，即所謂的微管中心??體形成，這將成為我們未來研究的主題。”
通過他們的工作，科學(xué)家們現(xiàn)在可以將兩個以前相互矛盾的理論聯(lián)系起來：有人支持中心體在神經(jīng)元發(fā)育中起重要作用的理論，也有人反對它。“在我們的研究中，我們解開了同時發(fā)生在神經(jīng)元中的兩種機制，”StanislavVinopal說。“對于軸突本身的生長，我們發(fā)現(xiàn)中心體不是必需的。然而，對于神經(jīng)元遷移過程，它起著重要作用。”
DZNE科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)可能有助于開發(fā)針對某些遺傳性疾病的分子療法，例如所謂的發(fā)育性巨腦回，這些疾病與中心體蛋白γ-微管蛋白的突變有關(guān)。同樣在這些疾病表型中，軸突大多完好無損，而神經(jīng)元遷移受損。“據(jù)推測，這些疾病背后的分子機制相同，因此未來的治療可能會集中在這一點上，”DZNE研究人員說。
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