如果我們的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育被擾亂，我們便會(huì)有罹患上嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)疾病，造成感覺(jué)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制和認(rèn)知功能受損的風(fēng)險(xiǎn)。從人類(lèi)到線蟲(chóng)，對(duì)于所有具有發(fā)達(dá)神經(jīng)系統(tǒng)的生物都是這種情況。

現(xiàn)在來(lái)自哥本哈根大學(xué)的一項(xiàng)新研究，揭示了線蟲(chóng)中一個(gè)叫做mir-79的小分子調(diào)控神經(jīng)發(fā)育的機(jī)制。這一分子是發(fā)育過(guò)程中特異神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行正確遷移的必要條件，其功能失常可造成線蟲(chóng)神經(jīng)系統(tǒng)缺陷。這些研究結(jié)果發(fā)表在9月20日《科學(xué)》（Science）雜志上。

在實(shí)驗(yàn)室顯微鏡下的一個(gè)小塑料板中培育著成百上千的線蟲(chóng)。在過(guò)去的3年里，副教授Roger Pocock的研究小組利用這些線蟲(chóng)來(lái)研究神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育。他們剛剛獲得了一項(xiàng)重要的發(fā)現(xiàn)。

“我們的新研究結(jié)果表明，這個(gè)叫做mir-79的小分子對(duì)于線蟲(chóng)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育至關(guān)重要。mir-79通過(guò)給一些特異的信號(hào)分子裝備上一種傳感器，轉(zhuǎn)而告知了神經(jīng)細(xì)胞在線蟲(chóng)發(fā)育過(guò)程中它們應(yīng)該如何遷移。如果我們用基因技術(shù)除去mir-79，線蟲(chóng)的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，”博士后Mikael Egebjerg Pedersen說(shuō)。

mir-79添加正確的糖組合

研究表明，mir-79控制了將某些糖類(lèi)添加到選擇性信號(hào)分子上。在細(xì)胞世界中，糖分子起著傳感器的作用。

當(dāng)神經(jīng)細(xì)胞接觸到糖傳感器之時(shí)，它們被告知在神經(jīng)發(fā)育過(guò)程中將自身定位在何處。如果研究人員除去mir-79，神經(jīng)細(xì)胞的遷移受到誤導(dǎo)，則會(huì)造成線蟲(chóng)神經(jīng)缺陷。

“較早期的研究已經(jīng)證實(shí)信號(hào)分子引導(dǎo)了神經(jīng)遷移，但我們的研究表明mir-79通過(guò)控制一些信號(hào)分子上糖傳感器的適當(dāng)平衡調(diào)控了神經(jīng)細(xì)胞的遷移。如果mir-79不發(fā)揮作用，線蟲(chóng)神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)畸形。在野外，這樣的缺陷會(huì)損害線蟲(chóng)的生存，”研究小組的領(lǐng)導(dǎo)者Roger Pocock說(shuō)。

線蟲(chóng)研究揭示了一些神經(jīng)修復(fù)的重要線索

由于人類(lèi)也有mir-79版本，叫做mir-9。因此，這些結(jié)果對(duì)于了解胚胎發(fā)育過(guò)程中我們的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育機(jī)制具有重要的意義。此外，這些研究發(fā)現(xiàn)還增進(jìn)了我們對(duì)于如何刺激神經(jīng)細(xì)胞修復(fù)我們大腦或脊髓損傷的認(rèn)識(shí)。

“我們的神經(jīng)系統(tǒng)是一個(gè)在受到損傷后不易修復(fù)的組織。因此，確定某些分子信號(hào)刺激神經(jīng)細(xì)胞遷移的機(jī)制是拼圖中重要的一塊。這將讓我們了解例如在中風(fēng)或意外傷害后如何能夠再生神經(jīng)組織。如果我們能夠利用這些知識(shí)來(lái)模擬信號(hào)，我們或許能夠刺激神經(jīng)細(xì)胞遷移到受損區(qū)域，”Roger Pocock說(shuō)。

線蟲(chóng)是研究神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育及神經(jīng)細(xì)胞形成神經(jīng)回路機(jī)制的一種極好的模型。線蟲(chóng)中大多數(shù)控制神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的基因在人類(lèi)也能找到。同時(shí)，線蟲(chóng)較為簡(jiǎn)單的神經(jīng)系統(tǒng)使得研究人員能夠研究某些生物學(xué)機(jī)制。利用新技術(shù)他們可以標(biāo)記出單個(gè)細(xì)胞或分子。并且由于線蟲(chóng)是透明的，研究人員可在線蟲(chóng)發(fā)育過(guò)程中追蹤標(biāo)記分子或細(xì)胞。

下一步，研究人員打算在人類(lèi)細(xì)胞培養(yǎng)物中探究他們發(fā)現(xiàn)的調(diào)控信號(hào)是如何受到調(diào)控的。