暨南大学周立兵教授PNAS发表新成果

　　

生物通报道：在哺乳动物的大脑发育过程中，建立神经元连接是一个基本的过程，由此形成的神经网络对于大脑的正常功能至关重要。在这一过程中，神经元延伸自己的轴突以便相互接触，这些轴突通过顶端的生长锥来进行定向，寻找正确的目标。

为了确保神经连接的准确性，在大脑发育和再生过程中，有许多重要系统指导着轴突的生长。此前有研究显示，与平面细胞极性(planar cell polarity，PCP)有关的一些基因控制着前脑的轴突导向和神经布线（wiring）。

前脑是大脑中最复杂、也最重要的神经中枢。而细胞极性是单细胞和多细胞生物的一个基本属性，举例来说，上皮细胞和神经元轴突都具有明显的方向性。（延伸阅读：Nature重大成果：新技术展现透明的完整大脑）

暨南大学和鲁汶大学的研究团队对轴突定向的调控机制进行了深入研究，他们发现Celsr2、Celsr3和Fzd3相互协作，引导着前脑的轴突生长和神经布线。这一成果提前发表在美国国家科学院院刊PNAS杂志上，文章的通讯作者是暨南大学的周立兵教授。

这些PCP基因在调控上皮细胞的平面细胞极性时，需要Vangl1和Vangl2的存在。但这项研究显示，它们对前脑布线的调控不依赖于Vangl1和Vangl2。

文章总结道，Celsr2、Celsr3和Fzd3通过不同于上皮细胞PCP的机制，调节着前脑的轴突导向。这一过程可能需要不同于Vangl1和Vangl2的其他因子。这些发现有助于人们进一步理解常大脑发育和再生过程中的神经布线。

作者简介：

周立兵，男， 1973年6月生，博士，神经生物学、解剖学教授。2000-2003年在中山大学攻读人体解剖与组织胚胎学硕士学位，2004年2月至2009年6月在比利时鲁汶大学学习，于2006年7月获第二医学硕士学位，2008年9月获得神经生物学博士学位，此后在该大学神经科学研究所从事博士后工作，任助理研究员。2009年7月以“特需人才”引进到暨南大学，现任暨南大学-粤港澳中枢神经再生研究院副院长，博士生导师。长期以来，主要应用基因敲除技术研究关键性基因在细胞迁移、神经细胞增殖和神经网络形成过程中的作用，通过建立的各种神经损伤模型（包括手术和基因手段）对中枢神经损伤后轴突再生和修复的机制进行研究，并结合这些模型探索神经保护有效的药物成分。曾在《Science》、《Nature Neuroscience》、《The Journal of Neuroscience》、《Cerebral Cortex》等国际著名学术刊物发表论文多篇。2009年获教育部“新世纪优秀人才支持计划”资助，2010年获“千百十”工程省级培养对象。目前承担了国家重点基础研究发展计划“973”、国家自然科学基金等多项课题。

 

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：

Genetic evidence that Celsr3 and Celsr2, together with Fzd3, regulate forebrain wiring in a Vangl-independent manner

Celsr3 and Fzd3, members of “core planar cell polarity” (PCP) genes, were shown previously to control forebrain axon guidance and wiring by acting in axons and/or guidepost cells. Here, we show that Celsr2 acts redundantly with Celsr3, and that their combined mutation mimics that of Fzd3. The phenotypes generated upon inactivation of Fzd3 in different forebrain compartments are similar to those in conditional Celsr2-3 mutants, indicating that Fzd3 and Celsr2-3 act in the same population of cells. Inactivation of Celsr2-3 or Fzd3 in thalamus does not affect forebrain wiring, and joint inactivation in cortex and thalamus adds little to cortical inactivation alone in terms of thalamocortical projections. On the other hand, joint inactivation perturbs strongly the formation of the barrel field, which is unaffected upon single cortical or thalamic inactivation, indicating a role for interactions between thalamic axons and cortical neurons in cortical arealization. Unexpectedly, forebrain wiring is normal in mice defective in Vangl1 and Vangl2, showing that, contrary to epithelial PCP, axon guidance can be Vangl independent in some contexts. Our results suggest that Celsr2-3 and Fzd3 regulate axonal navigation in the forebrain by using mechanisms different from classical epithelial PCP, and require interacting partners other than Vangl1-2 that remain to be identified.