神经所PI最新文章分析神经元迁移

　　

生物通报道：来自中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所的研究人员发现了神经元迁移新机制：迁移神经元中前导突起顶端通过促进肌动蛋白纤维向前流动驱动胞体迁移，这不同于不迁移的神经元。这一研究成果公布在国际学术期刊《The Journal of Neuroscience》上。

领导这一研究的是神经研究所的袁小兵博士，其早年毕业于华东师范大学，现任神经所研究员和神经回路实验室负责人。2007年蒲慕明和袁小兵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，这一研究成果公布在《Cell》杂志上。参与这一研究的包括何珉，张正洪等人。

神经元迁移涉及细胞体和前导突起顶端的协同运动，然而细胞的不同部位，特别是突起顶端和细胞后方，在胞体运动中分别发挥怎样的作用仍然有待阐述。

研究人员通过局部灌流干扰细胞骨架成分的方法研究了神经元迁移的动力原理。他们发现与不迁移的神经元相比，迁移神经元前导突起顶端的生长锥样结构更加活跃，切除生长锥或抑制生长锥动态都会抑制胞体的迁移。局部破坏引导突起中间的肌动蛋白纤维也会阻止胞体的迁移，而破坏引导突起中间或胞体处的微管会加速胞体的运动。

研究人员还在转入GFP-alpha-actinin 的神经元中，利用荧光斑点成像技术（Fluorescent speckle microscopy, FSM）观察到伴随胞体向前运动，前导突起中存在肌动蛋白纤维向前方的流动。进而发现肌动蛋白纤维的流动对胞体运动是必需的，且肌动蛋白纤维的流动有赖于细胞内肌球蛋白前高后低的活性分布。这项研究表明，迁移神经元中前导突起顶端通过肌球蛋白介导的肌动蛋白纤维流动活跃的拉动胞体向前运动。

其中提到的荧光斑点成像技术一种利用荧光标记亚基的小片段提高诸如细胞骨架的大分子基团的成像质量，这样可以定量分析亚基的运动和反转情况的新技术。

研究人员可以利用多光谱显微镜研究多个光谱相近的荧光蛋白标记的活细胞长时间的动态情况。但这需要高分辨率、高敏感度、低噪音和稳定的成像系统，把荧光基团编译成荧光斑点，通过这种方法可以快速转换激发波长，电脑处理系统整合了采图照明功能，方便看多光谱的时序数据。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Leading Tip Drives Soma Translocation via Forward F-Actin Flow during Neuronal Migration

Neuronal migration involves coordinated extension of the leading process and translocation of the soma, but the relative contribution of different subcellular regions, including the leading process and cell rear, in driving soma translocation remains unclear. By local manipulation of cytoskeletal components in restricted regions of cultured neurons, we examined the molecular machinery underlying the generation of traction force for soma translocation during neuronal migration. In actively migrating cerebellar granule cells in culture, a growth cone (GC)-like structure at the leading tip exhibits high dynamics, and severing the tip or disrupting its dynamics suppressed soma translocation within minutes. Soma translocation was also suppressed by local disruption of F-actin along the leading process but not at the soma, whereas disrupting microtubules along the leading process or at the soma accelerated soma translocation. Fluorescent speckle microscopy using GFP--actinin showed that a forward F-actin flow along the leading process correlated with and was required for soma translocation, and such F-actin flow depended on myosin II activity. In migrating neurons, myosin II activity was high at the leading tip but low at the soma, and increasing or decreasing this front-to-rear difference accelerated or impeded soma advance. Thus, the tip of the leading process actively pulls the soma forward during neuronal migration through a myosin II-dependent forward F-actin flow along the leading process.

作者简介：

袁小兵
所系名称 神经科学研究所
专业名称 神经生物学
技术职务 研究员
行政职务 研究组长
Mail地址 [e-mail]

研究方向 神经回路发育

个人经历：

1995年华东师范大学获得学士学位，2000年中科院神经所获得博士学位，2001年神经所助理研究员，2002年神经所副研究员，现在是神经所研究员和神经回路实验室负责人（Laboratory of neural circuit development）。2005年袁小兵等人发现神经纤维最前端生长锥的细胞膜上有一类称为TRPC的阳离子通道起着传递“方向指令”的关键作用。这篇文章发表在当年的《自然》杂志中。