刺激神经轴突生长的蛋白

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[生物通讯]几十年来，科学家一直在寻找引导神经细胞触须一样的所谓轴突的信号，希望借此能了解神经轴突究竟是如何伸向远方目标的。这些信息有一天可以帮助研究人员找到恢复因脊髓损伤或亨廷顿氏症等而丧失的神经元。

现在，约翰·霍普金斯大学的一个研究小组在研究一个因遏制轴突、抑制其生长而闻名的蛋白家族过程中，发现该蛋白家族其中一个成员－－semaphorin-7a出人意料地可以促进轴突的生长。在他们的实验中，实验室中大鼠神经靠这种蛋白来源最近的一侧长出更多更长的轴突。而且，在不含semaphorin-7的小鼠中，一些味觉神经细胞的轴突未能伸出到达目标。有关研究发表在7月24日期的《自然》杂志上。

“我研究semaphorin蛋白家族差不多已有10年了，从未想过会发现其成员能刺激轴突生长，更不要说在实验室和大鼠上看到这个情况。”约翰·霍普金斯大学医学院基础生物医学研究所的神经科学教授Alex Kolodkin博士称。“现在我们需要弄清楚semaphorins是如何平衡它们的抑制和促进作用。”

Kolodkin表示，这个看似自相矛盾的谜题的答案部分在于semaphorin-7a与不同的蛋白而不是其同家族成员相互作用。在大鼠感知气味的神经细胞的实验中，文章的第一作者、博士后研究人员Jeroen Pasterkamp博士发现semaphorin-7a是通过附着到称为整合素的蛋白上刺激轴突生长的，整合素存在于神经元以及许多其它细胞类型中。

在整合素所扮演的众多角色中，其中之一就是通过捕获化学信号、传递这些信息到细胞的内部机器来帮助控制细胞与周围环境的相互作用。虽然这是首次报道semaphorins 与整合素之间有联系，但这两个蛋白家族都在快速被确认为赋予神经功能或导致疾病的主要因素，Kolodkin解释说。

“由于整合素在整个机体中都有重要的作用，在大脑或脊髓的某个特殊区域靶向它们以刺激轴突生长或重新生长可能会带来许多问题。”Pasterkamp指出。“下一步我们计划查明semaphorin-7a的信息是如何沿神经传递的，查明这一点将有望揭示一个刺激外伤或退行后轴突生长的游泳特异靶点。”

随着研究人员semaphorin-7a与其家族其它成员之间的差别了解越来越多，他们希望重新界定semaphorins作为影响整个生命中神经发育的蛋白家族有何作用。

这项研究由Kirsch基金会、美国神经疾病与中风研究所、荷兰科学研究组织和人类前沿科学计划共同资助。

其它作者还包括Amgen公司的Jacques Peschon和 Melanie Spriggs 。（生物通编译）