大脑的形成涉及神经干细胞在特定时间点上精确地产生不同类型的神经细胞：神经元首先生成，随后生成星形胶质细胞。如果在某一阶段生成的细胞类型比例失调，可能会导致大脑发育异常。

在最新一期的《Cell》期刊中，波士顿儿童医院神经生物学项目的研究人员报告发现了一条新的分子通路，该通路通过一种新颖且出人意料的机制，在大脑发育的早期阶段抑制星形胶质细胞的生成，从而促进神经元的生成。星形胶质细胞不仅为神经元提供结构和功能支持，还能调节神经元的分化。

研究的资深作者、波士顿儿童医院的神经生物学家Gabriel Corfas博士指出，这一发现可能对阿尔茨海默病、精神分裂症和自闭症等疾病具有重要意义。

研究团队发现，该分子通路的一个关键成分是名为erbB4的蛋白质，它位于神经干细胞的外膜上。研究显示，缺乏erbB4的小鼠在胚胎发育早期比正常小鼠更早生成星形胶质细胞。进一步研究表明，erbB4由另一种蛋白质neuregulin 1（NRG1）激活，随后被一种名为presenilin的关键蛋白质切割成两部分。位于细胞内部的erbB4片段（称为E4ICD）会与细胞内的其他蛋白质结合，并进入细胞核。在细胞核中，E4ICD会抑制触发星形胶质细胞生成的基因，从而抑制星形胶质细胞的形成。

此前的研究发现，阿尔茨海默病患者的大脑中，presenilin的活性发生了改变，而erbB4在患者大脑中的斑块周围大量存在。研究人员指出，这些证据表明，presenilin在阿尔茨海默病中的作用可能部分与其对erbB4活性的影响有关，这一作用此前尚未被认识。此外，erbB4信号还调节神经元的功能和存活，这些过程与阿尔茨海默病的病理机制有关。

Corfas博士表示：“我们的研究结果提出了一种引人注目的可能性，即presenilin介导的erbB4信号通路的缺陷可能与阿尔茨海默病的早期阶段有关。进一步研究erbB4核信号可能为神经退行性疾病的病因提供重要见解。”

此外，研究还发现，NRG1和erbB4的基因与精神分裂症有关。Corfas推测，这些基因功能的异常可能导致星形胶质细胞的过早形成，从而引发大脑回路的微妙畸形。他解释道：“神经细胞生成时间的变化可能导致大脑连接的改变，这可能会引发精神分裂症等被认为是发育障碍的疾病，甚至可能与自闭症等其他疾病有关。”

研究资助与背景

Corfas团队的研究得到了美国国家神经疾病与中风研究所（National Institute of Neurological Disorders and Stroke）、国家精神分裂症和抑郁症研究联盟（National Alliance for Research on Schizophrenia and Depression）以及美国国立卫生研究院（NIH）发育性残疾研究中心资助。

波士顿儿童医院是全球规模最大的以儿科医疗中心为基础的研究机构，自1869年以来，其研究成果不仅造福了儿童，也惠及了成人。该院拥有超过500名科学家，其中包括8名美国国家科学院院士、9名医学研究院院士和11名霍华德·休斯医学研究所成员。波士顿儿童医院也是哈佛医学院的主要儿科教学附属机构。欲了解更多关于医院及其研究的信息，请访问：http://www.childrenshospital.org/newsroom。

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James Newton
波士顿儿童医院