Cell新上榜文章：果蝇血脑屏障形成的信号通路

　　

生物通报道：本期Cell杂志有两篇文章登上了下载榜（9月17日－10月17日），其中一篇就是来自著名的洛克菲勒大学的神经遗传发育学实验室，其研究人员发现了G蛋白耦联受体（G protein-coupled receptor，GPCRs）通路在果蝇的血脑屏障形成过程中的关键性作用，为进一步了解血脑屏障的形成机理和GPCR信号传导途径提供了重要研究基础。

血脑屏障(blood-brain barrier，BBB)是指在血—脑之间存在的一种选择性地阻止某些物质通过血液到人脑的“屏障”。其功能主要在于保证脑的内环境的高度稳定性，以利于中枢神经系统的机能活动，同时能阻止异物(微生物、毒素等)的侵入而有保护作用。虽然这一“屏障”用来保护大脑，但是当需要治疗脑部疾病时，血脑屏障是个很大的阻碍，因此对于血脑屏障的研究一直以来都受到关注。

而GPCRs是参与信号转导的最大细胞表面分子家族，参与了许多复杂的细胞内信号通路，比如cAMP/PKA通路、Ca2+/PKC通路、Ca2+/NFAT通路、PLC通路、酪氨酸蛋白激酶通路、Rho通路、NF-κB通路和Jak/Stat通路。而且这些受体是可以被多种配体激活，其中包括肽和非肽类神经递质、激素、生长因子、气味分子和光。目前市场上超过50%的药物都是针对这些受体。

一般而言，GPCRs作用广泛当然会涉及到血脑屏障，但是就血脑屏障的形成发育过程，至今并未完全清楚，神经遗传发育学实验室的Ulrike Gaul研究组利用免疫组化、活细胞成像以及胚胎显微注射等实验手段分析得到了GPCR对血脑屏障的形成的关键性作用：

                  (图片来自Cell, A. Moody/Loco途径示意图
                           B. 在调节表面神经胶原形成中的作用）

正如图示，G蛋白的两个亚基Gαi和Gαo（G蛋白是由αβγ三个亚基组成的三聚体）是参与G蛋白信号传导途径Loco的两个调节因子。在血脑屏障神经胶原形成发育阶段，这几个蛋白（Loco途径）是调节皮层肌动蛋白，从而影响到表面神经胶质形态稳定性的关键因子，而表面神经胶质则是影响形成神经索（nerve cord）足够长度以确保完整的封闭性的必要物质。通过Gaul研究组的实验证明了GPCR信号通路在果蝇的血脑屏障的形成过程中所起的关键性作用，也为揭示更高等生物的血脑屏障发育机理，以及研制越过血脑屏障的药物提供重要的研究基础。（生物通记者：张迪）

原文：GPCR Signaling Is Required for Blood-Brain Barrier Formation in Drosophila
Tina Schwabe,1 Roland J. Bainton,3,4 Richard D. Fetter,2 Ulrike Heberlein,3 and Ulrike Gaul1,*
Cell, Vol 123, 133-144, 7 October 2005 

1 Laboratory of Developmental Neurogenetics, Rockefeller University, New York, New York 10021
2 Laboratory of Neural Circuits and Behavior, Rockefeller University, New York, New York 10021
3 Department of Anatomy, University of California, San Francisco, San Francisco, California 94143