eNeuro：早起的鸟儿有虫吃，这对于神经元来说也是一样

说到皇室，我们都知道女王的第一个孩子将继承王位。出生较晚的兄弟姐妹只能从事其它职业。这与大脑中的一些神经细胞非常相似：不是它们出生的顺序，但至少它们出现的时间决定了未来的职业生涯。波恩大学最近的一项研究表明了这一点。在小鼠体内得到结果。他们的研究结果发表在《eNeuro》杂志上。

　　

   

   

图片:显示中脑的所有多巴胺能神经元。  

图片来源:Alessandro Petese/波恩大学

在研究中，研究人员检查了一种特定类型的细胞:中脑的多巴胺能神经元。它们的名字有些笨拙，这要归功于它们产生多巴胺的能力。这种信使物质在某些神经细胞之间的信号传递中起着至关重要的作用。因此，多巴胺能神经元的丧失可能导致帕金森病，例如，其特有的运动序列缺陷。

中脑的多巴胺能神经元并不都一样。波恩大学医院重建神经生物学研究所的Sandra Blaess教授解释说:“我们现在知道了一系列不同的类型，它们都很可能在大脑中执行特定的任务。”“它们向大脑的不同区域发送很长的神经纤维，称为轴突。它们通过这些纤维传送到各自目标区域的物质之一是多巴胺。”然而，这些类型中的大多数可能来源于相同的祖细胞。“我们想知道这些祖细胞是如何发展成不同组的多巴胺能细胞的，没有这些细胞大脑就无法工作。”

出现的时间决定了职业道路

一段时间以来，人们已经知道，其他神经细胞的活动取决于它们出现的时间。“我们研究了多巴胺能神经元是否也是如此，”亚历山德罗·佩蒂斯(Alessandro Petese)说，他在布莱斯教授的小组中攻读博士学位。“在鼠身上，所有祖细胞转化为多巴胺能神经元需要4到5天。我们想知道:第一天形成的神经元与第二天、第三天或第4天形成的神经元不同吗?”

为了做到这一点，研究人员在不同的时间标记前体细胞，以便在接下来的日子里，所有从这些前体细胞中生长出来的神经元在显微镜下呈现绿色。相比之下，那些先前从未标记的前体中产生的神经元仍然是黑暗的。“通过这种方式，我们发现早期出生的细胞仍然可以发育成中脑中所有类型的多巴胺能神经元，”布莱斯的合作者Franca Fries说。形象地说，这些细胞仍然可以遵循非常不同的职业道路。“然而，他们出生得越晚，选择的范围就越窄。所以他们变得更加专业化。”

与实践相关的基础研究

该研究小组现在想要研究是哪些信号迫使祖细胞逐渐向某个方向发展。“在重建神经生物学领域，人们正在努力从干细胞中创造神经元，”布莱斯说，他也是波恩大学“生命与健康”跨学科研究领域的成员。“这是因为它允许在实验室中有针对性地繁殖神经细胞类型，这可能被用于逆转发生在帕金森病中的细胞损失。”要做到这一点，了解自然分化过程中发生的过程是很重要的。

这项研究的结果也可能使我们有可能在小鼠体内专门关闭某些类型的多巴胺能细胞。这可能为多巴胺能系统的改变在各种疾病的机制中发挥作用——从抑郁症到精神分裂症再到帕金森病——提供新的见解。