一项研究表明,神经细胞生长进入大脑目标区域是由于“金球”蛋白(Golden Goal)和“火烈鸟”蛋白(Flamingo)这两种基因协同工作的结果。
人类大脑有接近一亿个神经细胞组成。在大脑发育过程中,每个神经细胞需要与特定的其它神经细胞形成连接,以便组成一个有机的器官。那么,一个神经细胞如何知道它应该向哪生长以及与哪个细胞连接呢?德国马克思•普朗克神经生物研究所的科学家证明,果蝇神经细胞生长进入大脑目标区域要多亏两种基因的帮忙。 类似机制在脊椎动物大脑发育中似乎也起作用,这对了解某些与发育有关疾病非常重要。 神经系统极为复杂。在发育过程中会产生几百万甚至数十亿的神经细胞。每个神经细胞会与周围的细胞建立连接,并伸出长长的连接电缆—轴突到大脑的不同区域。轴突一旦到达它的目标区域,它就会与那一区域的神经细胞建立连接,这样一种程序链就会建立。例如,看到一只杯子,认识这只杯子,将手伸出去并拿到这只杯子。眼和手配合处的神经细胞连接发生错误,你就不可能拿到这只杯子。 神经细胞正确地与相配细胞连接是必不可少的。鉴于这种情况,马克思•普朗克神经生物研究所的科学家与日本同行,对轴突如何知道生长到哪应该停止并与周围细胞建立连接进行了研究。在他们的研究中,神经生物学家对在果蝇视觉系统发育过程中起重要作用的基因作了分析。 发表在《自然•神经科学》杂志上的这项研究结果表明,当两种基因协同工作,果蝇的视觉系统就会得到正确发育,这两种基因分别是与“金球”蛋白(Golden Goal)和“火烈鸟”蛋白(Flamingo)产生有关。这两种蛋白位于生长中的轴突的顶端,被认为与收集周围组织环境的信息有关。这两种蛋白使得神经细胞在大脑中能够找到方向并识别出它们的目标位置。研究证明,假如存在只有一个基因发挥作用或两个基因作用不匹配的混乱情况发生,那么轴突就会停止生长并永远不会到达它们的目标位置。 “我们猜想,同样的机制也在其他生物中发挥作用,包括人类。”研究人员说。“我们目前对了解如何控制神经细胞按照正确的路径到达它们的目标位有了一个好的方法。”这为最终治疗与神经细胞生长错误有关的发育性疾病奠定了重要基础,而且对指导再生神经细胞使其回到原来的结合位置也会有帮助。 (责任编辑:glia) |