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中科院神经所《细胞》《自然》子刊文章引注目
【字体: 大 中 小 】 时间:2007年05月01日 来源:生物通
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近期中科院神经所在《Cell》和《Nature Neuroscience》杂志上分别发表了有关长距离的细胞内信号传递过程,以及TRPC通道对于神经元存活的重要作用的研究报道,引起了本领域的关注。
原文摘要:
Cell, Vol 129, 385-395, 20 April 2007
Long-Range Ca2+ Signaling from Growth Cone to Soma Mediates Reversal of Neuronal Migration Induced by Slit-2
[Abstract]
Nature Neuroscience - 10, 559 - 567 (2007)
Published online: 1 April 2007; | doi:10.1038/nn1870
TRPC channels promote cerebellar granule neuron survival
[Abstract]
在第一篇文章中,神经科学研究所蒲慕明和袁小兵两位研究员联合指导的研究生管沉冰等经过五年的潜心研究,发现高度极性的神经细胞在定向迁移过程中,需要一种长距离的细胞内信号传递过程,协调神经细胞的不同部位对外界导向信号的反应。
脑是一个复杂的系统。在胚胎发育过程中,大量的神经细胞是依靠什么样的机制来协调它们的运动迁移并排列组合成有序的组织结构,一直吸引着研究者们浓厚的兴趣。
神经科学研究所蒲慕明和袁小兵两位研究员联合指导的研究生管沉冰等经过五年的潜心研究,发现高度极性的神经细胞在定向迁移过程中,需要一种长距离的细胞内信号传递过程,协调神经细胞的不同部位对外界导向信号的反应。他们观察到,迁移神经细胞前方的生长锥是“侦查”前方信号的部位,在自发迁移的神经细胞前方遭遇排斥性的神经导向因子Slit时会发生显著的躲避反应——生长锥首先 “撤退”,然后胞体停止前进,并调转方向,最终细胞朝相反方向逃逸而去。在这个过程中,会发生一个长距离的细胞内钙波“通讯”,首先是Slit在生长锥内“点燃”钙离子“烽火”,紧接着是钙离子“烽火”从生长锥传递到后方的胞体,通知胞体前方的“敌情”,进而通过调节胞体部位的一种小分子GTP酶RhoA的活性和分布,使细胞体掉头向后“撤退”。正是这个钙波信号协调了运动中的神经细胞各部分对外界排斥性因子Slit的逃避反应。目前已知多种发育性神经系统疾病是由于神经细胞迁移紊乱造成的,患者常表现出智障、癫痫等症状。因此,对神经细胞迁移导向基本机制的研究将有利于人们对这类发育性神经系统疾病的认识和防治。 在第二篇文章中,来自中科院上海生命科学研究院神经科学研究所神经生物学重点实验室(Key Laboratory of Neurobiology)的研究人员发现TRPC通道(TRP cation channel,瞬间受体电位通道)对于保护小脑颗粒神经元的存活十分重要,BDNF(brain-derived neurotrophic factor,神经营养因子)通过TRPC3和TRPC6通道促进小脑颗粒细胞的存活。这揭示了TRPC通道对于神经元存活的重要作用,为理解神经元的存活提供了新的思路。
领导这一研究的是中科院神经科学研究所研究组长王以政教授,其早年毕业于中国医科大学,这一研究是由研究组博士生贾宜昌和周健等人历经4年共同完成。
TRP(transient receptor potential)通道是一类在外周和中枢神经系统分布很广泛的通道蛋白。到目前为止,有超过30个TRP通道家族成员在哺乳动物中被克隆。TRP通道均为六次跨膜蛋白,其N末端和C末端均在胞内,由第五和第六跨膜结构域共同构成非选择性阳离子孔道。这些通道可被许多种因素调节,包括温度、渗透压、pH值、机械力,以及一些内、外源性配体和细胞内信号分子。TRP通道家族包含七个亚族。目前它们最公认的功能是介导感觉信号的传递,其他功能包括调节细胞钙平衡和影响发育等。
在这篇文章中,研究人员发现脑内名为“TRP”的离子通道可影响从痛觉到雄性生殖等方面的生理功能,其中有一条“支路”———TRPC通道,对于保护小脑颗粒神经细胞的存活十分重要。科研人员进一步发现,这条“支路”还由几条“小路”组成,其中第3号和第6号“小路”,在小脑发育过程中发挥着维持正常数量颗粒细胞存活的作用,如增加这些通道的数量,将有效防止小脑颗粒神经细胞死亡。同时,一些神经因子会激活这两条小通道,提高脑细胞内钙水平,促进其存活。
(生物通:万纹)