在数十亿相似的大脑和脊髓的细胞,神经元细胞可以将其具有卷曲的轴突延伸到合适的位置来形成连接,否则机体便不能移动,感知以及正确的思考;近日一项刊登于国际杂志Science上的研究报告中,来自国外的科学家通过研究揭示了轴突如何沿着脊髓的正中线来寻找自己的“道路”;本文研究或为解决轴突导向的基本奥秘提供思路,同时也可以帮助开发修复中枢神经系统损伤的新疗法。
文章中,来自布朗大学的研究者Alexander Jaworski教授表示,我们鉴别出了引导轴突的新线索,同时我们还阐明了允许神经元形成合适连接的机制,对于开发神经元修复的特殊疗法或带来帮助。研究者在文章中发现了一种名为NELL2的特殊蛋白,该蛋白就好象是沿着轴突生长路线上的一个“请勿入内”的标识;NELL2也是首个发现可以同名为Robo3的神经元关键受体结合的蛋白,当结合发生时,轴突的生长就会发生转向。
NELL2可以加入到一种三元信号中去,而Robo3则可以操控这种信号来调节轴突的生长,神经生长因子的存在可以吸引表达Robo3的轴突,而特殊类型的Robo3则可以使得轴突忽略掉另外一种名为Slit的蛋白所提供的信号;因此表达Robo3受体就可以促进神经元长出自身的轴突。研究者表示,过去进行的一系列实验中他们发现NELL2可以作为Robo3的绑定配偶体,这就表明NELL2和Robo3对于轴突的引导都非常关键。
研究者在小鼠脊髓的模型系统中进行相关的研究,正如在大脑中的脊髓中线两侧也存在着由轴突形成的左右桥接系统;而研究者进行这项研究目的在于帮助揭示在轴突生长形成期间到底是什么引导特殊轴突的?Jaworski表示,携带抑制机体表达Robo3的突变的个体或许眼睛不能从一侧移动到另外一侧,缺失Robo3的个体在后脑部的中线并不会存在轴突,因此其并不会将相对的信号传输到眼睛的另外一侧。
下一步研究者希望通过更为深入的研究来确定是否NELL2和Robo3可以在大脑中的工作就好象是在脊髓中那样,如果NELL2的确在大脑中可以保持类似的活性,那么或许会对后期临床研究提供帮助;当前科学家们面对的主要问题就是当大脑开始发育时所有的大脑指令已经并不存在了,而神经修复是一个长期目标,但诸如NELL2的鉴别等基本发现对于后期研究才具有更重要的意义。