神经元如何维持“不死之身”

当我们的大脑中的所有神经元死亡时，我们也就死了。

　　

大多数神经元是在胚胎发育过程中产生的，出生后并没有“备份”。研究人员普遍认为，它们的存活几乎是由外在因素决定的，或者是由外界的力量决定的，比如神经元向神经细胞供应的组织和细胞。

加州大学河滨分校的生物医学科学家Sika Zheng领导的一个研究小组对这一概念提出了挑战，并报告称神经元的持续生存在发育过程中也具有内在的程序性。

这项发表在《Neuron》杂志上的研究指出了一种机制，研究人员说，这种机制在神经元出生时就被触发，从而内在地减少一种普遍形式的细胞死亡（凋亡）。当这种基因调控停止时，持续的神经元存活被破坏，就会导致动物死亡。

一个有机体的生存、大脑功能和健康都依赖于它的神经元的存活。在高等生物中，神经元控制呼吸、进食、感觉、运动、记忆、情绪和认知。它们可能死于许多非自然原因，如神经退行性疾病、损伤、感染和创伤。神经元是长寿的细胞，但使其长寿的基因控制机制尚不清楚。

Zheng的研究小组现在报告说，这一机制的核心部分是Bak1基因序列的一小部分，Bak1是一种促凋亡基因，其激活可导致细胞凋亡。当一个被称为微外显子（microxon）的基因序列片段被拼接到最终的Bak1基因产物中时，Bak1的表达被关闭。外显子是组成信使RNA的序列。

“在所有后生动物中，细胞凋亡是一种控制细胞更新和组织内稳态的途径，”生物医学Zheng副教授解释说。“大多数非神经细胞容易参与凋亡，以响应内在和外在的压力。但这种细胞自杀计划需要控制神经元，使它们能活很多年。我们现在展示了神经细胞凋亡的遗传衰减是如何发生的。”

Zheng教授的研究小组通过对人类组织、小鼠组织、人类发育中的大脑、小鼠发育中的前脑和发育中的小鼠中脑的表达数据进行大规模分析，确定了Bak1的微外显子。研究小组首先比较了人类和小鼠的神经组织和非神经组织，以确定神经特异性外显子。然后，他们发现大脑皮层神经元在神经元诞生之初就降低了对凋亡的敏感性。他们还发现，在神经元发育过程中，在神经元建立连接或激活其他细胞之前，细胞凋亡逐渐减少，这表明除了外部信号以外的因素也可能起作用。

“我们展示了神经元在发育过程中如何调节细胞死亡，”Zheng说。“这是为了确保神经元的寿命，这是维持大脑功能神经回路完整性所必需的。”

下一步，他的团队将研究在导致神经元细胞死亡的神经退行性疾病和损伤中这种机制是否被激活。

原文检索：Developmental Attenuation of Neuronal Apoptosis by Neural-Specific Splicing of Bak1 Microexon

（生物通：伍松）