据美国物理学家组织网报道,美国圣朱迪儿童研究医院的研究人员发现了控制大脑神经细胞迁移的新机制。这不仅有助于了解胎儿和婴幼儿时期人类大脑的发育情况,还有助于对儿童癫痫、智障以及脑肿瘤转移有更新的认识,具有十分重要的临床意义。相关研究成果发表于《神经元》(Neuron)杂志。
在大脑发育过程中,神经细胞通常产生于远离其最终功能位点的萌发区域,因此需要迁移到最终位点,才能整合到大脑的神经回路中,发挥其功能。研究表明,神经细胞会沿着神经胶质细胞产生的纤维移动;一种名为Par6α的控制分子调节这种迁移,而肌球蛋白Ⅱ分子马达则为迁移提供动力。
研究人员使用显微镜延时成像技术,确定了肌球蛋白Ⅱ和肌动蛋白在神经细胞迁移过程中的机械原理。他们培养处于迁移状态的神经细胞,用荧光染料标记肌球蛋白Ⅱ、肌动蛋白和关键的神经细胞结构;然后利用激光速射脉冲对培养细胞进行拍照,每次闪光拍出一张显微照片,最终得到一系列“微电影”,演示了促使神经细胞迁移的肌球蛋白Ⅱ-肌动蛋白机制。该机制将神经细胞的内部细胞构建物向前拉扯,这些构建物架设“脚手架”,使神经细胞将主要的细胞体向前移动。研究人员证明,肌球蛋白Ⅱ和肌动蛋白都是必需的,一旦使用分子抑制药物,迁移过程就会完全中断;此外,在神经细胞顶部区域,肌球蛋白Ⅱ的收缩为神经细胞的移动提供动力。
核心学术观点:神经细胞迁移依赖于肌球蛋白Ⅱ和肌动蛋白的协同作用,Par6α作为关键调控分子,确保迁移过程的精确性。这一机制对理解神经发育障碍和脑肿瘤转移具有重要意义。
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