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Dev Cell:神经元突变如何破坏大脑连接性

来源:本站原创 2019-12-18 05:48

2019年12月18日 讯 /生物谷BIOON/ --轴突是神经元的长线状延伸,能够向其他脑细胞发送电信号。由于轴突连接,我们的大脑和身体可以完成所有必要的任务。在我们出生之前,轴突已经在整个灰质区域中生长,并随着大脑的发育而正确地连接。 近日,UNC医学院的研究人员现在发现了因连接错误导致罕见神经发育异常状况的原因。

(图片来源:Www.pixabay.com)

UNC-教堂山分校细胞生物学和生理学教授伊娃·安东(Eva Anton)博士发表在《Developmental Cell》杂志上的文章展示了两个基因突变如何改变神经纤毛的功能,进而导致罕见的Joubert综合征相关疾病(JSRD)。Anton说:“我们的实验表明,睫状体信号传导促进了轴突束发育和连接,破坏纤毛信号可以导致JSRD中的轴突畸形的发生。”

尽管在大多数细胞类型中都发现了纤毛,但直到最近,它们在大脑发育中的重要性仍未得到充分认识。

现在,科学家们知道纤毛会感知周围的环境,而功能异常的纤毛会破坏胎儿发育过程中的轴突生长和连通性。患有纤毛功能异常以及相关的不规则轴突生长和连通性的婴儿会患有JSRD。患有这种疾病的人会经历发育迟缓,智力障碍,呼吸节律异常,身体运动控制困难以及其他严重的健康问题。但是上述症状是如何发生的目前还不清楚。

Anton和同事使用携带Arl13b和Inpp5基因突变(JSRD患者相关突变)的小鼠模型,利用光遗传学手段研究了纤毛功能失调对轴突连接性以及大脑发育的影响。

在小鼠中,他们发现Arl13b或Inpp5e突变会削弱纤毛作为信号传导枢纽的能力。进一步,Anton及其同事发现号蛋白PI3K AKT活性的变化,从而调节了轴突行为。

Anton说:“通过揭示原发性纤毛在大脑连接性出现中的重要性,有助于我们了解纤毛失调是如何导致JSRD相关疾病中轴突缺陷的形成。”(生物谷Bioon.com)

资讯出处:Scientists show how tiny, mutated neuron antennae impair brain connectivity

原始出处:Jiami Guo, James M. Otis, Sarah K. Suciu, Christy Catalano, Lei Xing, Sandii Constable, Dagmar Wachten, Stephanie Gupton, Janice Lee, Amelia Lee, Katherine H. Blackley, Travis Ptacek, Jeremy M. Simon, Stephane Schurmans, Garret D. Stuber, Tamara Caspary, E.S. Anton. Primary Cilia Signaling Promotes Axonal Tract Development and Is Disrupted in Joubert Syndrome-Related Disorders Models. Developmental Cell, 2019; 51 (6): 759 DOI: 10.1016/j.devcel.2019.11.005

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