来自哥伦比亚大学医学中心（Columbia University Medical Center）和霍华德·休斯医学研究所（HHMI）神经生物学与行为学中心的研究人员发现了两种微小RNA（miRNA）在神经细胞分化中的关键作用。该研究成果发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

对于发育生物学家而言，深入理解调控细胞分化与生长的分子网络结构机制是一项重大挑战，尤其是在神经发育过程中。在这篇PNAS文章中，研究人员利用线虫（Caenorhabditis elegans）作为模型，揭示了在两种神经细胞命运决定的“十字路口”，miRNA所扮演的角色，以及一种调控细胞命运的机制——双重负反馈环路（double-negative feedback loop）。这一发现有助于更好地理解神经分化与发育的分子基础。

线虫拥有两种味觉受体细胞：ASE左侧（ASEL）和ASE右侧（ASER）。这两种细胞虽然具有许多共同特征，但每种细胞为了识别不同的味觉和区分特定的环境刺激，各自发展出了一套截然不同的受体系统。然而，这两种细胞实际上源自共同的ASE前体细胞，这种前体状态不稳定，会分化为ASEL或ASER的终末状态。在野生型动物中，这种分化过程广泛存在。通过对突变体的分析，研究人员发现每个前体细胞都有潜力转变为ASER或ASEL，而一旦转变为ASER（或ASEL），其命运便稳定下来。这种稳定性是通过两种miRNA与转录因子在双重负反馈环路中的相互作用实现的。与调控网络中常见的反馈机制不同，这种反馈因涉及miRNA而显得尤为复杂。该研究表明，miRNA不仅仅是基因表达的调节因子，它们之间的相互作用还可以作为研究细胞分化和命运稳定性的范例。