研究发现控制神经元早期迁移的蛋白

　　

    生物通报道  早在一个婴孩能够露出她的第一次微笑，长出第一颗牙齿或说出第一句话以前，形成中枢神经系统的神经元早已迈出了它关键的第一步即将神经元迁移至正确的位置。现在一项新的研究更深入地揭示了这些基本的细胞迁移发生的机制，证实一个基因通过控制紧密相关的粘附基因确保幼小神经元进入正常的轨道。研究论文发表在《神经科学》杂志（Journal of Neuroscience）上。

    新发现将有利于再度激发人们对早期神经元迁移研究的兴趣，并提供了线索证实神经分裂症和孤独症等疾病与新基因的突变有关。

    Hatten 实验室证实Astrotactin蛋白是一种细胞受体可将幼小神经元与神经胶质纤维结合起来，进而神经胶质纤维引导神经元到达脊髓动物大脑的生发层位置。

    发育神经学实验室的负责人Frederick P. Rose和他的同事们克隆了Astn1基因，ASTN1蛋白是一种神经元-神经胶质粘附受体。新研究还发现了Astrotactin基因家族的第二个成员Astn2,，他们证实Astn2可通过调控迁移神经元表面的ASTN1受体的数量来调控Astn1。

    研究人员证实迁移神经元通过ASTN1粘附于神经胶质，并通过与ASTN2相互作用促进ASTN1的细胞内运输，有效地将ASTN1从细胞表面去除，使得神经元向前移动直至新的粘附位点形成。新研究发现整个迁移过程的关键点是通过一个粘附受体的运输来调控神经元移动。

    “这是非常令人兴奋的发现，使得我们对于长期以来研究的蛋白有了新的认识，揭示了神经元在神经胶质上迁移的机制，”Hatten说。

    研究者们证实利用一种抑制ASTN1受体内化的分子处理细胞可阻止细胞迁移，使细胞有效地固定在位置上。当清除该分子时细胞又能重新启动迁移。成像实验揭示不同于紧密相关的细胞表面粘附蛋白ASTN1，ASTN2并不表达于细胞表面，而是与ASTN1相互作用控制神经元表面ASTN1蛋白的数量。

    大量的人类遗传学研究证实Astn1不直接引起发育障碍，而 Astn2基因则与精神发育疾病例如注意力缺陷障碍、孤独症和精神分裂症相关。Astn1和Astn2在发育早期处于活化状态，在成人期仅有低水平表达。Hatten认为Astn2对于几种不同的受体运输包括突触都是非常重要的。受体再循环缺陷有可能影响重要的神经路线从而导致孤独症或精神分裂症。Hatten和他的同事们近期还研究了其他的关键作用因子，包括保守的极性蛋白在动力蛋白节律组装为神经元沿着神经胶质向前移动提供动力过程中发挥的调控作用。

    “我们非常高兴能够了解神经元移动的机制，尤其是鉴别了形成发育脑组织梨状神经元层特异定向迁移的特征，”Hatten说：“我们尤其兴奋于了解了保守极性蛋白控制粘附和解粘附速度的机制，从而使得我们有可能能够构建控制中枢神经系统迁移的统一的模型，这将有助于我们更好地了解一些破坏性发育疾病。”

（生物通：何嫱）

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