Curr Bio：“踩下”神经生长“刹车”的关键蛋白质
来源：中检健康
编辑：中检健康
时间：2019-11-02
在胚胎发育过程中，神经细胞会形成细长的延伸结构，可用于连接复杂的大脑网络。近日，来自德国的神经退行性疾病中心（DZNE）的科学家现鉴定出一种蛋白质，该蛋白质可“阻断”这些神经元延伸结构的生长。从长远来看，他们的发现可能有助于开发治疗脊髓损伤的新方法。该研究发表在《Current Biology》杂志上。
神经元存在“极化”特征，因此可以沿特定方向传递信号。神经元接收信号后，通过长轴突将其传递到下一个细胞。在人类中，脊髓中的轴突长度可能超过一米。那么，脊髓损伤后是否有可能重新恢复神经元的这种增长潜力？ “要回答这个问题，我们首先需要更好地理解胚胎发育过程中神经元发育的分子过程，” DZNE波恩研究中心负责人 Frank Bradke教授说。如今，他和他的同事通过研究小鼠和细胞培养物中神经元的生长，已经朝着这个目标迈进了一步。
神经元存在“极化”特征，因此可以沿特定方向传递信号。神经元接收信号后，通过长轴突将其传递到下一个细胞。在人类中，脊髓中的轴突长度可能超过一米。那么，脊髓损伤后是否有可能重新恢复神经元的这种增长潜力？ “要回答这个问题，我们首先需要更好地理解胚胎发育过程中神经元发育的分子过程，” DZNE波恩研究中心负责人 Frank Bradke教授说。如今，他和他的同事通过研究小鼠和细胞培养物中神经元的生长，已经朝着这个目标迈进了一步。
（图片来源：Www.pixabay.com）
多功能蛋白质
本研究的核心是一种称为RhoA的蛋白质。 RhoA与许多蛋白质伴侣相互作用，并且在多种细胞中具有不同的功能。但是，目前尚未确定其在神经元中的确切功能。 “很长一段时间以来，人们一直认为RhoA会决定神经元的极性，从而决定细胞中轴突形成的位置，” Bradke解释说。当前的研究表明情况并非如此：RhoA与细胞极性和轴突规格无关。相反地，RhoA仅在轴突形成并通过分子级联调节其延伸后才起作用。这种见识对于开发新疗法可能很重要。 Bradke说：“操纵RhoA信号传导途径应该只影响神经纤维的生长，而不会干扰细胞的内部组织。”
调节细胞骨架
像任何其他细胞一样，神经元细胞内部具有一种为其提供结构的骨架。 Bradke和他的同事证明RhoA激活直接靶向细胞骨架的分子信号传导途径。 RhoA通过限制“微管-轴突”稳定所必需的细胞骨架构件-进入轴突生长区来抑制轴突伸长。 “在胚胎发育中，这种生长制动器可能是协调不同发育过程所必需的。现在，准确了解其分子基础可能有助于推进损伤后脊髓再生的研究。研究的主要作者，Bradke实验室的博士后研究员（Sebastian Dupraz博士说。 “我们已经确定的分子级联直接影响轴突的细胞骨架，因此为治疗策略提供了良好的起点。”
在先前的研究中， Bradke的研究小组发现，蛋白质-“ cofilin / ADF”家族-在轴突生长中也起着重要作用。由于RhoA和cofilin / ADF蛋白以不同方式作用于轴突的细胞骨架。因此，两种途径都可能成为未来治疗的潜在目标。（生物谷Bioon.com）
资讯出处：A protein that pulls the brake on nerve growth
原始出处：Sebastian Dupraz et al. RhoA Controls Axon Extension Independent of Specification in the Developing Brain. Current Biology, 2019 DOI: 10.1016/j.cub.2019.09.040
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