Nature：血管如何引导神经细胞生长

科学家研究上颈神经节节前纤维（SCG）时发现，沿内颈动脉生长的神经会延伸到眼睛和嘴巴等结构；沿着外颈动脉生长的，则延伸到唾液腺。决定神经生长不同方向的是调节血压的蛋白质——内皮素。研究人员认为，能够合成内皮素受体的SCG神经注定会对外颈动脉的内皮素作出反应。神经细胞似乎是以血管为路标引导自身的生长。

　　生物通报道：美国约翰霍普金斯大学的研究人员发现，头部的血管能用调节血压的蛋白来引导面部神经细胞的生长。发表在本周《自然》杂志上的研究结果，表明全身的血管都可能是许多神经细胞生长的极好向导。

“偶然地发现引导神经细胞如何生长的一类蛋白，让我们非常兴奋”，霍普金斯神经科学的教授、霍华休斯医学研究所的研究员David Ginty博士说，“但真正有趣的事情是，在几个可能的方向中，神经细胞似乎是以血管为路标引导自身的生长。”

他们在小鼠中研究了大约15.000个上颈神经节节前纤维（SCG）。SCG是一类神经细胞，会延伸到大脑的不同结构中，包括眼睛、嘴巴和唾液腺等等。SCG位于颈动脉的树丫状分叉点上。在胚胎发育时，神经细胞从SCG延伸出来，沿着颈动脉的两个分岔路之一生长。沿内颈动脉生长的神经会延伸到眼睛和嘴巴等结构；而那些沿着外颈动脉生长的，则延伸到唾液腺。

为了找出神经细胞如何“选择”沿外颈动脉生长以便延伸到唾液腺，该小组搜寻哪些特异地在外颈动脉表达的基因，哪些又在内颈动脉关闭了。Ginty说，它们只有两条路可选，我们希望了解它们都自己选择方向呢，还是有一些确定方向，其余的随机选择。

他们发现，有一个基因在外颈动脉中特异地表达。这个基因能够激活调节血压的蛋白质——内皮素。“在成体中调节心血管系统的关键组分，也可以在胚胎发育时用来引导神经的生长，这一点没什么好惊奇的”，Ginty说，“基因组是有限的，自然界早就有方法反复地利用同一个东西来实现不相干的功能。”

在小鼠胚胎中进一步研究动脉，结果证实内皮素仅仅存在于外颈动脉。为了证实神经细胞朝向内皮素延伸，研究人员除掉SCGs，然后SCGs在一个饱含内皮素的小珠子附近生长。三天之后，研究人员发现来自SCGs的神经确实朝向小珠子生长。为了确认内皮素在活体动物内也引导神经的生长，研究人员接着在敲除内皮素基因的小鼠中研究。千真万确，这些小鼠没有任何神经沿外颈动脉生长。

研究人员想知道，是否所有正在生长的SCG都对内皮素有反应。因此他们就寻找SCG神经上的内皮素受体，并发现有一组SCG神经会合成内皮素受体。他们推断，这些神经多少是注定会对外颈动脉的内皮素作出反应。

Ginty表示，神经细胞怎么会知道它们应该去那个器官？它们可都是来自相同祖细胞的。这也是我们接下来所要研究的内容。（生物通，揭鹰）

原始论文：
Makita TM et al. Endothelins are vascular-derived axonal guidance cues for developing sympathetic neurons. Nature 452, 759-763 (10 April 2008)