实验室确定了研究发育中的大脑连通性的新模型

在周二发表在该杂志上的一篇论文中eLifeMichael Francis博士和他的同事强调了蛋白质NRX-1的一个新作用，它是线虫C. elegans神经系统中的一种突触组织者。

弗朗西斯博士是神经生物学副教授，他详细介绍了线虫中的NRX-1是如何与neurexin等同的蛋白质在哺乳动物中，必须存在于特定类型神经元之间形成突触连接的过程中。

此外，研究人员还发现，当NRX-1存在时，这种蛋白质会促进树状棘样生长，类似于人类大脑中的生长，从而实现神经元与神经元之间的连接。当蛋白质缺失时，这些伴侣特异性突触连接都不是造出来的。

弗朗西斯希望这一发现将使研究人员能够利用线虫来研究控制神经系统连接和脊柱生长的基因。线虫的神经系统比人类简单。使用线虫可以提高研究能力，专注于神经发育和神经精神障碍，如自闭症谱系障碍，是由于发育中的大脑在建立连接方面存在缺陷。

“我们可以利用这个简单系统的实验优势来识别对建立连通性非常重要的新机制。对这些联系的更多了解使我们现在能够对大脑发育的基础过程提出更深层次的问题。”

此前，科学家们通过小鼠模型发现，neurexin蛋白促进突触连接，但它们在这一过程中的作用尚不完全清楚。附上绿色荧光蛋白弗朗西斯能够研究活蠕虫的单个突触，并确定是否有特定的基因需要建立特定伴侣的连接。

Francis和他的同事还发现，当NRX-1存在时，会出现以前没有被证实过的树突棘样结构的生长。这使弗朗西斯相信neurexin可能与生长有关树突棘在哺乳动物的神经系统中生长的棘可能会优先针对含有neurexin的神经元。

“这就打开了使用不那么复杂的工具的机会线虫系统来理解树突棘是如何在一个定义明确、基因可控的系统中生长的，”他说。

Alison Philbrook博士是神经科学研究生项目的应届毕业生，也是Francis实验室的前学生，现在是Brandeis大学Piali Sengupta博士实验室的博士后，是这项研究的主要作者。

---

---