约翰霍普金斯大学（Johns Hopkins）的研究人员使用小鼠作为研究对象发现了一种特定蛋白，在哺乳动物发育的过程中这种蛋白能够帮助神经细胞沿着脊髓生长。该研究揭示编码这种蛋白的基因（dystroglycan基因）如果突变将导致肌肉萎缩症。另外，研究人员还发现了神经元和肌肉在相关的退行性疾病中的联系。研究成果于12月6日发表在Neuron杂志上。

在哺乳动物如小鼠和人类的发育中，脑和脊髓中的神经细胞以及肌细胞必须相互之间形成联系来保证对运动的控制，有时候神经元会延展到整个脊髓长度来连接感觉神经传递信息，例如从腿到脑。为了达到这个目的，神经元会在某个位置锚定自己的“总部”，或者在细胞体开始进行延伸直到到达目标位置，这种投射（轴突）能够比细胞体本身长10万倍。

霍华德休斯研究员、约翰霍普金斯大学医学院基础生物医学研究所的David Ginty教授称，dystroglycan基因创建了一条路径，结合其他的蛋白作为交通标志，为轴突延展到目的地提供了直接的标记。为了发现轴突迁移涉及的新的基因，Ginty实验室的博士后研究员Kevin Wright博士用化学刺激方法随即改变小鼠基因组的基因，然后检测小鼠神经元轴突发生的结构变化。而导致最显著的轴突生长变化的两个基因类似于小鼠缺乏表达Slit蛋白的基因，这个是已知的能够为神经元轴突提供方向性的标志蛋白。Wright通过对该现象近一步的研究发现，突变的基因编码B3gnt1蛋白和ISPD蛋白，这两种蛋白都在最近被发现参与到糖分子添加到dystroglycan蛋白的过程中。糖分子结合到蛋白上经常能够控制蛋白的活动，因此B3gnt1和ISPD蛋白引领这个团队集中对dystroglycan基因进行研究。

通过一系列遗传以及生物化学实验，研究人员发现B3gnt1和ISPD蛋白对于dystroglycan基因的正常工作确实不可或缺。Dystroglycan蛋白由脊髓中的特殊细胞制造并释放，这种蛋白扮演者类似于轮轴的作用，用来将结构分子，例如Slit蛋白，聚合在一起。但是在Dystroglycan蛋白聚合结构分子前，B3gnt1和ISPD蛋白必须将糖分子添加到Dystroglycan上。正如预料到的一样，dystroglycan基因缺陷的小鼠经常会有B3gnt1、ISPD或Slit缺陷小鼠的症状。此外，这些小鼠肌肉和神经元的发育很分散，出生后很快死亡，而那些四种蛋白都缺失的小鼠往往出生前便死亡。

Ginty教授称，没有dystroglycan基因或者它的协助者，轴突不知道迁移向何处，神经元之间的失去联系。dystroglycan基因创建了一条通道，B3gnt1和ISPD的添加相当于在通道上添加了沥青，方向性分子例如Slit依附在沥青上告诉轴突走向正确的方向。这个过程中任何一个合作者丢失的情况下，轴突会迷失方向。许多肌肉萎缩症是由特定的肌肉缺陷引起，而儿童dystroglycan基因的损伤会患肌肉弱化和坏的神经连接。研究人员已经拥有了类似症状的模式小鼠以便进行下一步研究。

江洪波 编译自

http://www.sciencedaily.com/releases/2012/12/121219133656.htm