正常发育过程中的脑细胞迁移可能为癌细胞如何扩散提供了线索
弗雷德哈钦森癌症研究中心(Fred Hutchinson Cancer Research Center)的研究人员对细胞如何在发育中的大脑中迁移有了新的认识，他们可能还发现了一种其他类型的细胞(包括癌细胞)在体内迁移的新机制。这一发现由哈钦森中心基础科学部的成员兼主任乔纳森·库珀博士和库珀实验室的研究员伊夫·乔森博士于4月24日在线发表自然神经科学，可以更好地理解神经发育，甚至癌症转移。
在正常发展细胞分裂，以适当的模式排列自己，并专门形成离散的组织和器官。为了使身体正常发育，细胞必须协调它们的迁移模式和分化过程，或从较不特化的细胞进化为较特化的细胞类型。缺乏这种协调会导致发育紊乱，在某些情况下还会导致癌症。
乔森和库珀开始分析细胞如何在大脑皮层发育中的大脑。大脑皮层，大脑的灰质，是大脑的指挥和控制中心，在那里发生认知和计划，它在人类中特别发达。
大脑皮层是由水平的皮层组成的神经细胞,或神经元这些芯片专门用于不同的功能，并垂直连接到电路中。如果某些神经元在错误的层，神经连接可能会有缺陷，可能会导致癫痫、自闭症和精神分裂症等神经系统疾病。
在胎儿中，皮层通过连续增加新的神经元“由内而外”生长，这些神经元从内部移动，在先前建立的中间层的神经元之间传递，并在外部形成新的层。尽管进行了多年的研究，但这种迁徙是如何被调节的仍不清楚。
乔森和库珀现在报告说，他们发现了控制皮层神经元旅程中某个特定阶段的信号。新的神经元最初沿着一条直线运动，从内到外，直到它们到达一个叫做中间区的层。这个区域包含相对较少的神经元，但有许多连接纤维，或轴突。当新的神经元到达这一层时，它们会迷失方向，开始徘徊——上、下、左、右，经常改变方向。当它们从中间区域出现时，似乎是偶然的，它们会重新调整原来的运动方向，并快速穿过分化的神经元层，向皮层的外表面移动。
研究人员的目标是确定神经元在从中间区域的混乱中出来后如何回到正轨。他们发现了一种名为Reelin的信号蛋白，它是由大脑皮层最外层的细胞制造的。多年来，人们已经知道Reelin基因的突变会在啮齿动物和人类中引起严重的皮层分层异常，但一直不清楚当Reelin缺失时，神经元迁移的哪个阶段会出错。
这项新研究表明，当新神经元从中间区出现时，它们会对Reelin产生反应。库珀说:“这是值得注意的，因为制造Reelin的皮层顶层与它起作用的中间区顶部广泛分离，所以Reelin蛋白必须是弥散的。”“同样值得注意的是，Reelin本身似乎不是一个方向信号。相反，Reelin触发了迁移神经元细胞膜的变化，使细胞对方向信号做出反应。”
研究人员发现，当神经元遇到Reelin时，一种叫做N-cadherin的膜蛋白在神经元表面增加。表面n -钙粘蛋白的增加允许细胞为其下一阶段的迁移选择适当的方向。Jossin说:“这代表了n -钙粘蛋白的一种新的和令人惊讶的功能，因为通常这种蛋白质是一种细胞稳定剂，而不是迁移的协调者。”
例如，在皮层的其他地方，n -钙粘蛋白在相邻细胞之间形成紧密的粘连，并阻止它们移动。事实上，钙粘蛋白在体内的一般作用是稳定细胞薄片，并通过将细胞聚集在一起来组织组织。
“n -钙粘蛋白在定向迁移细胞中的新作用是非常出乎意料的，这表明钙粘蛋白在其他类型的正常或正常细胞的表面癌症细胞也可能帮助他们移动，而不是呆在原地，”乔辛说。“这一发现可以为正常和癌变提供新的线索细胞在体内迁移，”他说。
