Science揭示神经元的新路标

　　

生物通报道：神经元能够在大脑和脊髓数十亿的相似细胞中，将轴突精确延伸到目的地并形成神经连接，这是自然界的一大奇观。布朗大学和洛克菲勒大学的研究人员在本期Science杂志上发表文章，揭示了引导轴突跨越脊髓中线的分子机制。

这项研究不仅解决轴突导向的一个基本问题，还有助于修复中枢神经系统的损伤。“我们鉴定了为轴突引路的重要线索，”布朗大学的助理教授Alexander Jaworski说。“阐明神经元连接的形成，可以帮助人们开发修复神经的新疗法。”

NELL2=禁止入内

研究人员之前的工作显示，神经元的Robo3受体是引导轴突跨越脊髓中线的关键。该受体通过促进Netrins（轴突吸引因子）活性和阻断Slits（轴突排斥因子）活性起作用。现在研究人员鉴定了引导轴突的新信号分子，并将其命名为“NELL2”。NELL2存在于发育中的脊髓，它与Robo3受体结合之后，神经元轴突就会绕道而行。这种蛋白相当于在轴突生长的路径上树立“禁止入内”的指示牌。

研究人员指出，表达Robo3受体使神经元根据以下规则延伸轴突：走向Netrin所在的地方，忽略Slit的排斥信号，绕开NELL2代表的禁区。（延伸阅读：Science揭秘神经元的“导航仪”）

这项研究是在小鼠脊髓的模式系统中进行的。脊髓和大脑一样也分为左右两侧，跨越中线的轴突可以将两边桥接起来，这种连接是非常重要的。缺乏Robo3会造成一种罕见的人类疾病，患者的眼睛不能左右移动，Jaworski说。这种移动需要眼睛一边的肌肉收缩，另一边的肌肉放松。Robo3乏缺使患者没有跨越后脑中线的轴突，导致信号不能传递到另一边，结果眼睛两边的肌肉只能一起收缩。

下一步，研究人员希望明确NELL2是否也在大脑中起到类似的作用。人们一直希望在大脑损伤或退化后引导神经重新生长。然而，仅仅植入一些干细胞并使其分化为神经元可能远远不够。实现真正的神经修复，人们还需要提供基本神经发育所需的信号和指令，这项研究为此奠定了基础。

 

生物通编辑：叶予

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