这项研究确定了稳定神经元分支以获得健康大脑回路的关键分子

发布时间:2023-11-13 10:27:12编辑:宗程

神经元通过创建树枝来相互连接,从而在我们的大脑中形成回路。新形成的分支依赖于微管的稳定性,微管是一种类似铁路的系统,对细胞内物质的运输非常重要。调节分支中微管稳定性的机制在很大程度上是未知的。VickieJack Farber神经科学研究所-Jefferson Health Company的新研究发现了一种关键分子,可以稳定微管并加强新的神经分支。

就像通往新城市的铁路一样,稳定的微管将有价值的物质输送到新形成的分支,使它们能够生长和成熟。微管的稳定性由称为微管相关蛋白(MAPs)的蛋白质调节,该蛋白质包括许多亚型。该实验室的博士后研究人员马博士和斯蒂芬泰曼斯基先前的工作确定了一种称为MAP7的亚型,并发现它位于新分支形成的位点。这使得它成为调节微管稳定性的良好候选物。

在8月7日发表在《神经科学杂志》上的一项新研究中,Tymanskyj博士和Ma博士利用遗传工具将MAP7从发育中的啮齿动物感觉神经元中移除,发现没有MAP7,分支仍然可以生长,但它们会更频繁地缩回。这意味着如果没有MAP7,分支机构无法建立完整和持久的连接。研究人员还将更多的MAP7蛋白引入到被激光切割的树枝中,发现它可以减缓甚至阻止受伤时通常发生的回缩。

这表明操纵MAP7有可能挽救受损的神经分支。

这项研究的一个重要发现证明了MAP7与微管相互作用的独特性质。研究人员发现,在细胞中,MAP7与微管的特定区域结合,并使它们非常稳定,但避免了微管的末端,在微管的末端,单个构件被快速添加或移除。这种有价值的结合特性可以防止微管或细胞铁路在分支收缩时完全解体。它还促进微管的稳定重组,以扩大细胞轨道,用于随后的分支生长。

此外,本研究首次证明了这一新功能,其他图谱均未观测到。

神经分支可能因物理损伤或毒性而受损。了解MAP7的功能为减少或避免这种损害提供了新的方法。“我们的研究确定了分支中微管调节的新分子机制,并提出了可能治疗神经损伤的新靶点,”马博士总结道,他已经开始在这项研究中探索新的研究。

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