来自哈佛大学霍华德·休斯医学院的研究团队，基于肌动蛋白和血影收缩蛋白（spectrin）等关键细胞骨架蛋白，成功构建了神经轴突中周期性的细胞骨架结构。这一发现对于深入理解细胞动态调控及重要离子通道的空间组织具有重要意义，相关成果发表在《Science》杂志上。

该研究由著名华裔科学家庄小威教授领导。庄教授毕业于中国科技大学少年班，现为哈佛大学正教授，并于2023年当选为美国科学院院士，成为最年轻的华人院士之一，学术成就卓著。

肌动蛋白在细胞形态塑造和维持中发挥核心作用，参与细胞迁移、分裂及胞内物质运输等多种功能。尤其在神经细胞中，肌动蛋白是维持神经元极性、促进神经突起生长及突触稳定的关键结构元件。

尽管肌动蛋白的重要性已被广泛认可，但其在神经细胞中的精细结构尚未完全阐明。庄教授团队利用其开发的随机光学重建显微镜（STORM）技术，首次高分辨率揭示了神经轴突中肌动蛋白与血影收缩蛋白的周期性排列，提出了新的细胞骨架组织假说。

STORM技术通过激发荧光分子的发光与暗态转换，实现比传统光学显微镜高10倍以上的空间分辨率。研究人员将荧光标记的抗体依次连接至目标蛋白，利用变波长闪光激发不同子集荧光团，最终合成高精度的蛋白分布图像。

研究发现，肌动蛋白在神经轴突外周形成直径约180-190纳米的环状结构，沿轴突均匀分布，而树突中则主要存在长肌动蛋白丝结构。此外，在肌动蛋白环结构旁发现了新型肌动蛋白帽蛋白Adducin，该蛋白参与细胞膜骨架网的构建、信号转导及离子通道调控。

血影收缩蛋白与肌动蛋白及Adducin交替排列，形成周期性细胞骨架结构，且相邻肌动蛋白-Adducin环之间的距离与血影收缩蛋白四聚体长度相匹配，显示出高度精确的空间组织。

更为重要的是，轴突膜上的钠离子通道也呈现出与肌动蛋白-血影收缩蛋白细胞骨架相协调的周期性排列模式。这种结构不仅可能影响单个动作电位的产生与传导，还可能调控轴突与其他细胞的信号交流方式，揭示了神经信号传递的新机制。