2023年6月10日,《Nature Cell Biology》在线发表了中国科学院神经科学研究所的一篇研究论文,题为“Dishevelled通过调控非典型蛋白激酶C促进轴突发育”。该研究由突触信号实验室的研究团队完成,研究团队成员包括研究生张贤、朱吉、杨国英、王庆杰和研究助理钱磊,在罗振革博士的指导下完成。
成熟的神经元通过多个树突接收信号,并通过单一的轴突将信号传递给其他神经元。这种极性形态的形成需要在发育过程中完成轴突和树突的正确分化。研究表明,非典型蛋白激酶C(aPKC)与PAR3和PAR6形成的复合物在轴突-树突分化过程中起着关键作用,但调控其活性的上游因子尚不明确。
罗博士的研究团队发现,Wnt信号通路的下游效应因子Dishevelled(Dvl)的下调会抑制轴突分化,而Dvl的过表达则会导致多个轴突的形成。进一步研究表明,Dvl与aPKC相互作用,这种相互作用能够稳定并激活aPKC。此外,通过在神经元中表达一种显性负性aPKC,可以减弱Dvl过表达引起的多轴突形成现象;而aPKC的过表达则可以逆转Dvl下调导致的轴突丧失。
研究还发现,非经典Wnt信号分子Wnt5a能够激活aPKC并促进轴突分化,而下调Dvl或抑制aPKC可以削弱Wnt5a对轴突分化的促进作用。因此,研究表明Dvl与aPKC的相互作用通过PAR3-PAR6-aPKC复合物介导了轴突分化的过程。
这一研究不仅阐明了神经元发育的基本机制,还为神经损伤后的再生研究提供了新的视角和潜在的干预靶点。
研究资助
本研究得到了中国科学院、国家自然科学基金、上海市科技发展基金、“973”计划以及国家重点研究计划的资助。