中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所研究人員發(fā)現(xiàn)一種梯度表達(dá)的分泌性導(dǎo)向分子指引了大腦皮層神經(jīng)元的放射狀遷移。這一發(fā)現(xiàn)有助于人們更好地理解高度有序的大腦皮層結(jié)構(gòu)是如何形成的,從而為研究腦發(fā)育障礙和疾病提供了新的思路和途徑。研究成果發(fā)表在近出版的權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·神經(jīng)科學(xué)》上。
大腦皮層神經(jīng)元遷移的調(diào)節(jié)機(jī)制是發(fā)育神經(jīng)生物學(xué)中尚未解決的重大問題。通常認(rèn)為,新生的錐體神經(jīng)元從生發(fā)區(qū)向皮層上層的遷移,依賴于放射狀膠質(zhì)纖維的導(dǎo)引。而且,大腦皮層板層結(jié)構(gòu)的形成受遷移神經(jīng)元與膠質(zhì)纖維的黏附及脫離機(jī)制所影響。
長久以來,人們一直忽略了另一種潛在的調(diào)節(jié)機(jī)制,即分泌性分子的濃度梯度用于大腦指導(dǎo)皮層神經(jīng)元的放射狀遷移。
神經(jīng)科學(xué)研究所袁小兵研究組的研究人員采用"在體子宮內(nèi)基因電轉(zhuǎn)技術(shù)",可長程觀察一群皮層神經(jīng)元在體內(nèi)的遷移。他們發(fā)現(xiàn),體內(nèi)通過阻斷分泌性導(dǎo)向分子Semaphorin-3A的信號,可以導(dǎo)致遷移的停滯,并伴隨神經(jīng)元伸展方向的錯亂。體外實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn),內(nèi)源性Semaphorin-3A的濃度梯度對于新生神經(jīng)元的正確遷移是必須的,并且起吸引性導(dǎo)向作用。這些研究證明了神經(jīng)元的放射狀遷移受胞外導(dǎo)向分子的指引。