研究發(fā)現(xiàn)中心體調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞遷移

DZNE的研究人員解決了神經(jīng)生物學(xué)中的一個(gè)重要難題：神經(jīng)細(xì)胞的布線和運(yùn)動(dòng)交織在一起，但分別受到控制。

該研究的重點(diǎn)是神經(jīng)元的生長(zhǎng)和遷移：隨著神經(jīng)細(xì)胞的形成，它們連接大腦以實(shí)現(xiàn)與其他神經(jīng)細(xì)胞的交流。其中一根線，即軸突，變長(zhǎng)了;這些電線是神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。同時(shí)，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(dòng)態(tài)過(guò)程是單獨(dú)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(zhǎng)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(dòng)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(duì)于軸突的形成和生長(zhǎng)，它不起作用，”StanislavVinopal博士和SebastianDupraz博士說(shuō)。德國(guó)神經(jīng)退行性疾病中心(DZNE)說(shuō)。他們是這項(xiàng)研究的第一作者，神經(jīng)元。

到目前為止，專家們一直在爭(zhēng)論中心體的作用。生長(zhǎng)和遷移的過(guò)程是由細(xì)胞的動(dòng)態(tài)骨架(細(xì)胞骨架)實(shí)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(lái)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(gè)核心難題，科學(xué)界多年來(lái)一直試圖解答這個(gè)難題。

軸突的生長(zhǎng)與其遷移運(yùn)動(dòng)的控制無(wú)關(guān)，這是一個(gè)意想不到的結(jié)果：“這兩種行為同時(shí)發(fā)生，都依賴于微管。而且，它們?nèi)匀皇窍嗷オ?dú)立控制的，”StanislavVinopal說(shuō)在為DZNE工作后，他現(xiàn)在在捷克共和國(guó)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(kāi)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(dòng)可以減少或增加。科學(xué)家們?cè)谛∈蟠竽X中表明，軸突的形成獨(dú)立于中心體活動(dòng)。然而，神經(jīng)元遷移受到顯著影響。Dupraz總結(jié)道：“軸突的生長(zhǎng)顯然是一種不同的機(jī)制，即所謂的微管中心??體形成，這將成為我們未來(lái)研究的主題。”

通過(guò)他們的工作，科學(xué)家們現(xiàn)在可以將兩個(gè)以前相互矛盾的理論聯(lián)系起來(lái)：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(duì)它。“在我們的研究中，我們解開(kāi)了同時(shí)發(fā)生在神經(jīng)元中的兩種機(jī)制，”StanislavVinopal說(shuō)。“對(duì)于軸突本身的生長(zhǎng)，我們發(fā)現(xiàn)中心體不是必需的。然而，對(duì)于神經(jīng)元遷移過(guò)程，它起著重要作用。”

DZNE科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)可能有助于開(kāi)發(fā)針對(duì)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(wú)損，而神經(jīng)元遷移受損。“據(jù)推測(cè)，這些疾病背后的分子機(jī)制相同，因此未來(lái)的治療可能會(huì)集中在這一點(diǎn)上，”DZNE研究人員說(shuō)。

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