轴突的退变与再生

    对一段轴突进行切割后，它会退缩并发生溃变。这种类型的轴突死亡通常被称为Wallerian degeneration，在许多年前就被发现了，但其中的机制还不被了解。对这个现象一直忽视的原因可能是人们一直认为这种情况下的轴突退缩仅仅是一个被动的过程而已。因此当一种不会发生Wallerian退化的突变小鼠－c57BL/WldS品系被发现后，人们才真正开始重视这个现象。在这些小鼠中，是什么机制保护了它们不发生Wallerian退变呢？直到最近，我们对这个突变还知道的不多，只知道它是一个在小鼠第4号染色体上一个WldS区域有关的。这个区域包含有一个由泛肽化因子E4B的片段和一个D4colele基因组成的嵌合基因。Mack et al.最近做的研究已经得到了证据证明D4Colele是NMNAT基因的小鼠同源物，NMNAT是人类的一个编码了NAD＋合成的关键酶的基因。他们发现将此嵌合基因过表达可以包含轴突不进行Wallerian退变。

    在转基因小鼠中表达Ube4b/Nmnat表现出剂量依赖的对Wallerian退变的保护。尽管嵌合蛋白确实表现出NMNAT的活性，但这个酶的活性和保护机制之间的关系并不清楚。这个嵌合蛋白主要在核中发现，胞质的NAD＋含量在转基因小鼠中并为升高。然而Ube4b/Nmnat对Wld S表型直接有关的证据却是非常确凿的，研究者排除了在此区域中其他基因有作用的可能。

    在受到损伤后，并不是每个轴突都会死亡。当轴突被严重破坏后，它有时能够再生并重新工作。这个再生的过程需要细胞资源的组织，例如新蛋白的合成。通常认为细胞体调控着轴突的再生，然而Zheng et al.报道发现了再生的轴突能就地合成新蛋白，甚至当它们与轴突的通讯被隔断时。

    研究者分离了再生的感觉神经元轴突，发现其中包含了肌动蛋白和神经丝的mRNA与核糖体结合着。他们还发现在轴突中还发生了蛋白合成，仅当轴突被从胞体上分开时，抑制翻译工作才能导致轴突收缩。这说明轴突蛋白的合成可能仅仅在从胞体运输的蛋白被阻断时。Zheng et al.的研究工作给出了一个轴突中有蛋白合成的最好的证据。

　

相关文章及链接：

ORIGINAL RESEARCH PAPERS

Mack, T. G. A. et al. Wallerian degeneration of injured axons and synapses is delayed by a Ube4b/Nmnat chimeric gene. Nature Neurosci. 4, 1199-1206 (2001) | Article | PubMed | ISI |

Zheng, J.-Q. et al. A functional role for intra-axonal protein synthesis during axonal regeneration from adult sensory neurons. J. Neurosci. 21, 9291-9303 (2001) | PubMed | ISI |

　

FURTHER READING

Conforti, L. et al. A Ufd2/D4Cole1e chimeric protein and overexpression of Rbp7 in the slow Wallerian degeneration (WldS) mouse. Proc. Natl Acad. Sci. USA 97, 11377-11382 (2000) | PubMed | ISI |

Twiss, J. L. et al. Translational control of ribosomal protein L4 is required for rapid neurite extension. Neurobiol. Dis. 7, 416-428 (2000) | Article | PubMed | ISI |

( Biosino)