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前导突起顶端通过肌动蛋白纤维流动驱动神经元迁移的新机制

2010-08-23 00:00 何珉等 《神经科学杂志》(The Journal of Neuros 阅读 0
核心摘要: 中国科学院团队在《神经科学杂志》发表研究,揭示神经元迁移过程中前导突起顶端通过促进肌动蛋白纤维向前流动驱动胞体迁移的新机制,为理解神经系统发育提供重要线索。

2021年8月11日,《神经科学杂志》(The Journal of Neuroscience)发表了中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所的最新研究成果。研究发现,在神经元迁移过程中,前导突起顶端通过促进肌动蛋白纤维向前流动,从而驱动细胞体(胞体)的迁移。

神经元迁移是神经系统发育中的关键过程,涉及细胞体和前导突起顶端的协同运动。然而,细胞不同部位在胞体迁移中的具体作用机制此前并不明确。何珉及其团队通过局部干扰细胞骨架成分的方法,揭示了神经元迁移的动力学原理。

研究发现,与静止神经元相比,迁移神经元的前导突起顶端(生长锥样结构)表现出更高的活性。进一步实验表明,切除生长锥或抑制其动态活动会显著抑制胞体的迁移。此外,破坏前导突起中间的肌动蛋白纤维也会阻止胞体运动,而破坏前导突起中间或胞体处的微管则加速胞体迁移。

通过在神经元中表达GFP-alpha-actinin并利用荧光斑点成像技术(Fluorescent speckle microscopy, FSM),研究人员观察到随着胞体向前移动,前导突起中的肌动蛋白纤维呈现向前流动的动态变化。这种肌动蛋白纤维的流动对胞体迁移至关重要,且其流动依赖于细胞内肌球蛋白活性在前导突起顶端高于后方的分布梯度。

该研究表明,迁移神经元中前导突起顶端通过肌球蛋白介导的肌动蛋白纤维流动,主动拉动胞体向前运动。这一发现为理解神经元迁移的分子机制提供了新的见解。

该项目得到了中国科学院、国家科技部、国家自然科学基金委的资助,由何珉、张正洪等共同完成,并在袁小兵研究员的指导下进行。

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