科学家在开发神经元中的长途信号传导

神经发育的长期难题可能产生了一个关键的秘密。由科学家们在威尔康尔康奈尔医学院领导的一支球队表示，他们已经确定了在细胞的远处核中产生的基因转录的基因转录的发展中尖端的事件。

这项研究还首次发现了一种转录因子(影响基因活动的蛋白质)在细胞核外工作的证据。

研究结果发表在2月1日出版的自然细胞生物学，可以让神经科学家更好地了解神经细胞在健康发育过程中是如何生长和连接的，以及这些过程在神经疾病中是如何误入歧途的。

威尔康奈尔医学院药理学副教授、资深研究作者Samie R. Jaffrey博士解释说:“我们已经发现了一个过程，即轴突尖端的生长锥向细胞核发送关键信号，以确保神经元的存活。”“通过这种方式，人类的神经系统会随着时间的推移而发展，选择可行的神经通路，而不是神经'死胡同'。”这个过程取决于我们现在所描述的生长锥和细胞核之间的交流方式。”

杰弗瑞博士解释说，发育中的胎儿携带的神经元比出生后保留的要多很多倍。这些新形成的神经元发出被称为轴突的长分支，它们寻找特定的目标——比如脚趾、肾脏或眼睛。近年来，科学家们发现，当轴突到达离细胞核几厘米远的目标时，它会感受到一种名为神经生长因子(NGF)的信号，这种信号是由目标组织产生的。

“大多数轴突从不使其适当的目的地，神经元以预编程的方式消失，”贾弗雷博士说。“但是正确导航到他们目的地的轴突检测到NGF，它”说'对神经元'不，你已经成功了，你可以生存。在这些罕见的病例中，神经元生命成为神经系统的一部分。“

但是这种关键信息如何从轴突的尖端的生长锥体传递回电池的“指挥中心”的核心？

“这是我们在这项工作中试图解开的核心谜团，”杰弗瑞博士说。

为此，他的团队检测了用于信使RNA（mRNA）的轴突生长锥 - 有助于产生特定蛋白质的遗传物质。该团队使用了一项由研究领先作者开发的创新新技术，提交人Llewellyn J.Cox博士，贾夫烈博士的实验室博士研究员。他哄骗轴突以使科学家能够单独在生长锥中捕获mRNA。

“通过这样做，我们能够建立在那些成长锥中发现的mRNA图书馆，”Cox博士说。

这个实验产生了一个巨大的惊喜:一种能产生一种叫做CREB的转录因子的信使rna。

“在其他地方的先前研究表明，CREB对神经元生存至关重要，”Jaffrey博士说。“但没有人想过它可能在轴突中活跃。”

该团队接下来使用尖端荧光技术，在存在“生存信号”的情况下跟踪CREB的活动。

杰弗瑞博士说:“我们观察到CREB在生长锥中产生，然后看到它返回到细胞核。”“这令人震惊——这表明轴突合成的蛋白质可能在很远的细胞核中发挥作用。”

他说，这是突出的CREB似乎是关键，即关闭神经元的自毁机制。“轴突CREB进入核，在那里诱导基因表达，确保发育中的神经元生存，”贾弗雷博士说。

这在后来的实验中得到了确认，其中团队从轴突中选择性地废除了Creb mRNA，而不是神经元的其余部分。“当发生这种情况时，即使在NGF存在下，神经元也会死亡，”贾夫烈博士说。“这证明了轴突，不是核中的Creb，是这里的关键球员。”

这些发现可能会对神经科学的发展产生重大影响。首先，他们揭示了相互连接的神经元的复杂系统是如何随着时间的推移而发展的，以及轴突-核关系中的畸变是如何损害这种发展的。

“我们也也想知道我们观察到的现象类型是否可能发生在其他开发的目的中，例如轴突浏览组织以找到目标或者轴突到达目标并创建突触时 - 神经元之间的电化学桥梁，以及神经元之间的电化学桥梁目标细胞，“Jaffrey博士说。“这种新发现的轴突的财产 - 它产生自己的功能转录因子的能力 - 可能允许轴突与整个神经发作的核通信。”

科学家表示，逃亡者神经元死亡是阿尔茨海默病的标志，脊髓损伤和其他神经损伤或疾病的洞察力，对控制神经元存活的机制必将是有用的。ob欧宝直播nba

“我们相信其他mrna和其他转录因子也可能发挥关键作用，”杰弗瑞博士说。“这项令人兴奋的工作标志着我们在理解神经发育以及神经健康和疾病方面向前迈进了一大步。”

资料来源:纽约长老会医院

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