中国科学家三篇文章登上《自然》子刊

　　

生物通报道：1月份的《Nature Neuroscience》杂志的社论为：Neuroscience grows in China，从中提到了在上海和北京，神经生物学研究得到了长足的发展，吸引了相当多的资金注入，以及优秀的受过西方教育的科学家人才。在这一期的研究论文中，有多篇来自中国科学家或海外华人科学家的研究成果。

首先来自中科院上海生命科学研究院神经研究所神经生物学重点实验室（Key State Laboratory of Neurobiology，生物通注）的研究人员首次证明了神经元的放射状迁移受胞外导向分子的指引，这种迁移的趋化性导向假说有助于科学家们更好的理解高度有序的皮层结构是如何形成的。

领导这一研究的是神经研究所的袁小兵博士，其早年毕业于华东师范大学，现任神经所研究员和神经回路实验室负责人。2007年蒲慕明和袁小兵联合指导的研究生管沉冰等经过五年的潜心研究，发现高度极性的神经细胞在定向迁移过程中，需要一种长距离的细胞内信号传递过程，协调神经细胞的不同部位对外界导向信号的反应。这一研究成果公布在《Cell》杂志上。目前已知多种发育性神经系统疾病是由于神经细胞迁移紊乱造成的，患者常表现出智障、癫痫等症状。因此对神经细胞迁移导向基本机制的研究将有利于人们对这类发育性神经系统疾病的认识和防治。

参与这一研究的还包括陈罡、司马健和金明等，该项研究工作得到了中国科学院、“973”计划、重要科学研究计划、国家自然科学基金委员会杰出青年基金及上海市启明星计划的资助。

在这一新研究中，研究人员采用在体子宫内基因电转技术，以便可长时程观察一群皮层神经元在体内的迁移，结果他们发现体内通过阻断Semaphorin-3A的信号可以导致迁移的停滞并伴随神经元伸展方向的错乱。

体外实验也发现内源性Semaphorin-3A的浓度梯度对于新生神经元的正确迁移是必须的，并且起吸引性导向作用。这些研究首次证明了神经元的放射状迁移受胞外导向分子的指引。这种迁移的趋化性导向假说有助于更好的理解高度有序的皮层结构是如何形成的。

第二篇为来自西北大学芬堡医学院（Northwestern University Feinberg School of Medicine，生物通注）神经学系，乔治亚医学院（Medical College of Georgia），以及北京大学生命科学学院的研究人员解开了神经突起诱向因子Netrin的信号通量中的一个关键机制，为进一步研究轴突导向活动，以及细胞迁移提供了重要资料。

文章的通讯作者是饶毅教授和吴瑛教授，前者是美国西北大学神经科教授兼中国北京生命科学研究所资深研究员，后者是美国西北大学神经科学系教授，知名的华人女科学家（具体简介见后，生物通注）。

细胞迁移(cell migration)是炎症反应（inflammatory response）的必要组成部分，同时为防止细胞渗透到健康组织中，对白细胞运输（leukocyte trafficking，生物通注）过程进行合适的调控。Netrins是与层粘连蛋白相关的、高度保守的小分子分泌蛋白家族成员，在细胞迁移和轴突导向活动中具有重要的作用，其同源物在多种模式动物中均已发现。Netrins分为2个亚家族：netrins和netrin-Gs，其中的netrin-G亚家族各成员之间具有高度的相似性。

在Netrin行使功能，进行信号传导的过程中需要小GTP酶（GTPase，生物通注）：Rac1，然而目前在这一领域中，Rac1如何在netrin途径中受到调控仍然是一个谜。

在这篇文章中，饶毅等人为解开这一谜团，将目光聚焦到了一种称为DOCK180的蛋白身上，DOCK180蛋白可诱导细胞向正确方向迁移，是一个引导性Rho GTPases核苷交换因子（nucleotide exchange factors，生物通注），在2005年的一篇文章中，研究人员发现DOCK180蛋白有可能用于研制阻止肿瘤转移的药物和治疗关节炎和哮喘等免疫紊乱性疾病（生物通注）。

经过一系列的实验，研究人员将这种蛋白与netrin信号传导联系了起来，发现了两者关联的证据。他们的实验表明Netrin能促进一种包含有DOCK180蛋白和netrin受体（在结肠癌DCC中缺失，生物通注）的蛋白－蛋白相互作用复合物的形成，同时抑制DOCK180蛋白会减少Rac1的活性——通过netrin作用。

研究人员还发现在脊椎动物神经元中，DOCK180蛋白被敲除之后，netrin诱导的轴突生长和轴突导向（attraction）都会受到影响，因此DOCK180在体内扮演的角色就可以通过在神经管（neural tube，生物通注）中其需要commissural轴突的突出得以证明。

这些研究证明netrin刺激在DCC中使DOCK180增多，从而激活了小GTP酶，说明了DOCK180在介导神经元对netrin-1的导向应答（attractive responses，生物通注）中的重要作用。

第三篇为来自美国国家神经疾病与中风协会的研究人员在突触中发现GTP依赖性的快速和缓慢内吞作用，为研究神经突触信号传导提供了重要资料。

领导这一研究的是吴凌钢（ling gang Wu，音译），其早年毕业于第二军医大学，之后于贝勒医学院神经科学系获得博士学位，现为NIH NINDS研究员。之前他曾在《Nature》上发表过有关突触传递过程中突触囊泡融合孔（fusion pore ）开孔过程中出现的问题的新观点，获得了业内的关注。

原文摘要：
Nature Neuroscience 11, 36 - 44 (2007)
Published online: 2 December 2007 | Corrected online: 9 December 2007 | doi:10.1038/nn2018
Semaphorin-3A guides radial migration of cortical neurons during development
『Abstract』

Nature Neuroscience
Published online: 9 December 2007 | doi:10.1038/nn2022
Netrin signal transduction and the guanine nucleotide exchange factor DOCK180 in attractive signaling
『Abstract』

Nature Neuroscience 11, 45 - 53 (2007)
Published online: 9 December 2007 | doi:10.1038/nn2021
GTP-independent rapid and slow endocytosis at a central synapse
『Abstract』

附：
Ling-Gang Wu, M.D., Ph.D.
Synaptic Transmission Unit,NINDS, NIH

1985, M.D., Second Military Medical College, Shanghai.
1994, Ph.D., Neuroscience from Baylor College of Medicine, Houston.
1994-1996, Postdoc., University of Colorado Medical School, Denver.
1996-1999, Postdoc., the Max Planck Institute, Heidelberg, Germany.
1999-2003, assistant professor in Washington University, St. Louis.
2003, Investigator in NINDS, NIH.