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研究确定了稳定神经元分支以获得健康大脑回路的关键分子

2019年10月12日 文章来源:网络整理 热度:76℃ 作者:刘英

经元通过创建树状分支以相互连接在我们的大脑中形成电路。新形成的分支依赖于微管的稳定性,微管是一种类似铁路的系统,对于细胞内物质的运输非常重要。调节分支中微管稳定性的机制在很大程度上是未知的。来自Vickie&Jack Farber神经科学研究所的新研究 - 杰斐逊健康公司已经确定了一种能够稳定微管并加强新神经分支的关键分子。

研究确定了稳定神经元分支以获得健康大脑回路的关键分子

就像通往新城市的铁路一样,稳定的微管将有价值的物质运输到新形成的树枝上,使它们能够生长和成熟。

微管稳定性受称为微管相关蛋白(MAPs)的蛋白质调节,其包括许多亚型。来自实验室博士后研究员Ma博士和Stephen Tymanskyj的先前工作确定了一种称为MAP7的亚型,并发现它位于形成新分支的位点。这使其成为调节微管稳定性的良好候选者。

在8月7日发表于Journal of Neuroscience的新研究中,Tymanskyj博士和Ma博士使用遗传工具从发育中的啮齿动物感觉神经元中去除MAP7,并发现如果没有MAP7,分枝仍可生长,但它们会更频繁地缩回。这意味着没有MAP7,分支机构无法建立完整且持久的连接。研究人员还将更多MAP7蛋白质引入已被激光切割的分支中,发现它可以减缓甚至阻止通常在受伤时发生的回缩。这表明操纵MAP7可能潜在地拯救受损的神经分支。

该研究的一项重要发现证明了MAP7与微管相互作用时的独特性质。研究人员发现,在细胞中,MAP7与微管的特定区域结合并使它们非常稳定,但避免了微管末端,其中快速添加或去除了单个构建块。这种有价值的结合特性可防止微管或细胞铁路在分支缩回时完全拆卸。它还促进了微管的稳定重组,以扩展细胞铁路以便随后的分枝生长。此外,该研究首次证明了这一新功能,其他MAP尚未被观察到。

神经分支可能因身体伤害或毒性而受损。了解MAP7的作用提出了减少或避免这种损害的新方法。“我们的研究已经确定了分支形成中微管调节的新分子机制,并提出了可能治疗神经损伤的新靶点,”马博士总结道,他已经开始探索这一研究的新研究。

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