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《细胞》发表沪科研成果 脑胚胎发育重要协调机制

  当神经细胞遭遇外界排斥时,是一场细胞内“长途跋涉”的钙波“通讯”,扮演了“临危不乱”的指挥官角色,协调着细胞各部分有序“撤退”。这是脑胚胎发育过程中一项重要的协调机制,一旦因失控而陷入紊乱,常会导致智障、癫痫等疾病。

国际著名学术杂志《细胞》(Cell)日前在线发表了中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所的这一新发现。

  在脑的胚胎发育过程中,神经细胞“大军”依靠怎样的机制,协调自己的运动迁移?大量的神经细胞何以避免“一盘散沙”的下场?是什么指挥它们最终“乖乖”组成有序的组织结构?在神经科学界,这些问号一直吸引着研究者们浓厚的兴趣。

  在神经科学研究所蒲慕明和袁小兵两位研究员的联合指导下,该所研究生管沉冰等经过5年的潜心研究有了新发现。他们观察到,在自发迁移的神经细胞的前方,是“侦察兵”——生长锥,负责侦察前方信号。遭遇外来的排斥性神经导向因子Slit时,“侦察兵”首先“撤退”,然后后方的细胞体便会停止前进并调转方向,最终细胞“大部队”朝相反方向逃逸而去。在这个过程中,“主持大局”的是发生在细胞内的长距离钙波“通讯”。第一步,Slit在生长锥内“点燃”钙离子“烽火”;紧接着,钙离子“烽火”从生长锥传递到后方的细胞体,通知前方“敌情”;第三步,调节细胞体部位的一种小分子GTP酶RhoA的活性和分布,使细胞体掉头向后“撤退”。正是这场钙波“通讯”,协调了运动中的神经细胞各部分“逃避”外界排斥性因子而发生的迁移。

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