來(lái)自Friedrich Miescher生物醫(yī)學(xué)研究所的神經(jīng)生物學(xué)家首次證實(shí)：大腦發(fā)育過(guò)程中神經(jīng)元的定向遷移受到表觀遺傳過(guò)程的調(diào)控。在一項(xiàng)橫跨表觀遺傳學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)的精細(xì)研究中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元中基因表觀遺傳調(diào)控和環(huán)境空間信號(hào)協(xié)調(diào)作用影響了神經(jīng)元的遷移模式。研究結(jié)果發(fā)表在2013年1月11日的《科學(xué)》（Science）雜志上。

大腦中1000億個(gè)細(xì)胞的形成及適當(dāng)連接是我們形成思想的基礎(chǔ)。盡管細(xì)胞數(shù)量龐大，這一過(guò)程的任何方面都并非是偶然發(fā)生的。神經(jīng)元分裂，呈現(xiàn)明確的特性，遷移到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中正確的節(jié)點(diǎn)，沿著預(yù)定路徑發(fā)送連接軸突與特異的靶神經(jīng)元形成連接。編排這些事件的藍(lán)圖都編碼在基因組中。然而，目前對(duì)于精細(xì)協(xié)調(diào)基因轉(zhuǎn)錄，精確控制這些過(guò)程的機(jī)制仍不是很清楚。

在新研究中，Friedrich Miescher生物醫(yī)學(xué)研究所課題組領(lǐng)導(dǎo)人、巴塞爾大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)教授Filippo Rijli領(lǐng)導(dǎo)研究小組，首次證實(shí)在發(fā)育大腦中神經(jīng)元的長(zhǎng)途遷移受到了表觀遺傳控制的轉(zhuǎn)錄程序的調(diào)控。

在這篇Science文章中，神經(jīng)科學(xué)家們對(duì)大腦的腦干區(qū)域，特別是所謂precerebellar pontine nuclei區(qū)進(jìn)行了觀察。這些區(qū)域?qū)τ趶母杏X(jué)皮質(zhì)和運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)到小腦的信息傳遞尤為重要。在發(fā)育過(guò)程中，那些將聚集形成腦橋核（pontine nuclei）的神經(jīng)元，會(huì)從遠(yuǎn)處的祖細(xì)胞區(qū)室（compartment）經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途遷移到達(dá)它們的最終位置，然后形成對(duì)于協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)至關(guān)重要的連接。這些細(xì)胞的遷移途徑受到祖細(xì)胞區(qū)室中神經(jīng)元相對(duì)位置的限定，并通過(guò) Hox基因特異組合表達(dá)進(jìn)行調(diào)控。

Hox基因可編碼轉(zhuǎn)錄因子，在許多發(fā)育過(guò)程中起重要作用。眾所周知，一旦Hox特性遭到破壞，precerebellar pontine nuclei中的神經(jīng)元就會(huì)按錯(cuò)誤的方向啟動(dòng)遷移。Rijli研究小組現(xiàn)在證實(shí)：在遷移過(guò)程中表觀遺傳過(guò)程控制維持了正確的Hox表達(dá)。在這種情況中，主要作用因子是哺乳動(dòng)物表觀遺傳調(diào)控子——組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶Ezh2。Ezh2能夠甲基化組蛋白，沉默特異的DNA鏈，由此使某些Hox基因保持抑制，而使另一些獲得表達(dá)。

此外，Ezh2還調(diào)控了對(duì)支配神經(jīng)元遷移的環(huán)境信號(hào)的適當(dāng)反應(yīng)。腦干中的細(xì)胞浸泡在誘引因子和排斥因子的海洋中。它們對(duì)于這些刺激的反應(yīng)取決于它們的特性，并由此來(lái)調(diào)整它們的遷移路徑。Rijli和同事們發(fā)現(xiàn)Ezh2控制了神經(jīng)元誘引分子Netrin以及遷移神經(jīng)元中排斥受體Unc5b的轉(zhuǎn)錄，在整個(gè)遷移過(guò)程中吸引和排斥兩者之間一直維持著適當(dāng)?shù)钠胶?，從而將神?jīng)元維持在軌道上。

Rijli 說(shuō)：“能夠?qū)⒈碛^遺傳調(diào)控與腦發(fā)育過(guò)程中長(zhǎng)途定向神經(jīng)元遷移這樣的復(fù)雜過(guò)程聯(lián)系到一起，令我們感到非常的興奮。更令我們感到高興的是看到：遷移模式不僅是通過(guò)祖細(xì)胞中建立的內(nèi)部程序從表觀遺傳上進(jìn)行維持， Ezh2依賴性的沉默程序也通過(guò)調(diào)控環(huán)境中外部信號(hào)的空間分布對(duì)此發(fā)揮了協(xié)調(diào)作用。從我們的研究中獲得的認(rèn)知，將同樣有助于我們了解錯(cuò)誤神經(jīng)元遷移導(dǎo)致的當(dāng)前無(wú)法治愈的某些神經(jīng)綜合征?！?/SPAN>