当前位置: 主页 > 神经科学 > 科研资讯

破解神经细胞“双语”的秘密

2006-06-09 09:54 杨遥 生物通 阅读 0
核心摘要: 本文介绍了马克思·普朗克试验医学研究所的研究人员发现神经细胞同时释放GABA和甘氨酸的机制,即通过VIAAT转运蛋白储存两种递质。研究还反驳了GABA对神经细胞发育至关重要的传统理论,表明即使缺乏GABA和甘氨酸释放,神经细胞仍能正常发育。

计算机或任何数字系统只有两种状态:开和关。人类大脑虽非计算机,但神经细胞信号也可处于开启或关闭状态,从而传递或中止信号。兴奋性与抑制性信号的协作是神经系统发育和功能的核心。抑制性神经元功能异常会导致胚胎发育早期缺陷,甚至影响神经系统内部。马克思·普朗克试验医学研究所的研究人员将这一发现发表在《Neuron》杂志上。

哺乳动物中枢神经系统中最常见的抑制性神经递质是γ-氨基丁酸(GABA)和甘氨酸。神经细胞在突触位点释放GABA或甘氨酸,防止突触后细胞进一步传递信号。大多数抑制性神经元只释放一种递质,但有些神经元能同时释放GABA和甘氨酸的混合物,即“双语”神经元。这些混合型释放细胞在发育过程中常见,对脊髓正常生长至关重要。

Sonja Wojcik和Jeong-Seop Rhee发现,一种名为VIAAT的特殊转运蛋白能将GABA和甘氨酸储存到突触小泡中。通过基因改造使小鼠神经细胞无法制造VIAAT,结果同时消除了GABA和甘氨酸的释放。这一发现不仅解开了“双语”神经元同时释放两种递质的秘密,还反驳了教科书上关于GABA对神经细胞生长和成熟至关重要的理论。经典理论认为,缺乏GABA释放会导致神经细胞停留在未成熟状态,无法形成完整突触。但Wojcik和Rhee的研究表明,VIAAT突变小鼠的神经细胞能正常发育并形成结构完整的突触,即使GABA和甘氨酸释放完全被消除。

然而,大脑缺乏GABA和甘氨酸释放无法正常工作。缺乏VIAAT的小鼠完全无法动弹,并出现腭裂和脐疝两种明显缺陷。

    发表评论