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J Neurosci:改变几十年来科学认知 谷氨酸盐或在神经肌肉发育过程中扮演重要角色

  1. 谷氨酸盐
  2. 乙酰胆碱
  3. 神经肌肉发育
  4. NMDA受体
  5. 肌纤维

来源:生物谷 2016-09-21 21:29

几十年来,科学家们都认为在机体发育过程中乙酰胆碱是唯一能够控制肌肉和神经连接的神经递质;然而实际上这种认知或许是错误的,大脑中常见的神经递质谷氨酸盐或许在上述过程中也非常有必要。

图片来源:medicalxpress.com

2016年9月21日 讯 /生物谷BIOON/ --几十年来,科学家们都认为在机体发育过程中乙酰胆碱是唯一能够控制肌肉和神经连接的神经递质;然而实际上这种认知或许是错误的,大脑中常见的神经递质谷氨酸盐或许在上述过程中也非常有必要。

近日,刊登在Journal of Neuroscience杂志上的一项研究报告中,来自约翰霍普金斯大学的研究人员通过对小鼠进行研究发现,谷氨酸盐或许在神经肌肉发育过程中扮演着一种未知的作用。文章中研究者采用了一种新方法揭示了脊髓和肌肉成熟之间的关联。

每种肌肉都由无数个单一的肌纤维组成,在成年人机体中,每种肌纤维都能够被单一的运动神经元所联系,然而这种简单的排列并不是我们在出生时所看到的那样,相反,每一种肌纤维都由多达10根神经联系起来;该过程就能够使得其它神经元都在收缩的时候只有一个神经元能够保持不变,而能够最有效激活肌肉的神经或许就是那一个。

很多年来,科学家们推测,细胞的修剪过程开始于神经中神经递质乙酰胆碱的释放,这似乎是合理的,因为运动神经元的确能够释放大量的乙酰胆碱;然而如今研究者通过研究发现了此前他们并未注意到的一种重要的神经递质,神经能够释放一种分子,而这种分子则可以被转化成为谷氨酸盐,随后谷氨酸盐就可以激活其受体的表达,尤其是肌肉中的NMDA受体。研究者Personius表示,N-甲基-D-天门冬氨酸受体(NMDA受体)是能够对谷氨酸盐产生反应的多个分子中的一个,其对于控制大脑发育、学习和突触可塑性的中枢神经系统非常重要,并没有知道NMDA受体在肌肉的神经支配中扮演着什么样的角色。

研究者利用多种方法检测了上述假设,即谷氨酸盐受体的激活能够调节肌肉神经系统的发育,此外,他们还发现,肌肉对谷氨酸盐的反应在个体刚出生时非常强烈,但随着机体成熟很快就会消失。研究者Susan Udin指出,这项研究重启了一项新领域的研究,因为目前科学家们广泛认为上述过程仅依赖于单一的神经递质-乙酰胆碱;同时本文研究也可以帮助科学家们进行一系列实验,因为目前很多对中枢神经系统的研究都希望阐明NMDA受体的工作机制,而这项研究则为阐明为何机体外周神经损伤后机体肌肉功能的恢复会受限提供了一定思路。

在成体外周神经损伤后,控制肌肉纤维发育的相同过程似乎也会易于复发,如今研究者们正在研究机体外周神经损伤后预后较差的假设,他们希望通过操控NMDA受体来改善患者的病症。(生物谷Bioon.com)

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Neuromuscular NMDA Receptors Modulate Developmental Synapse Elimination.

Personius KE1, Slusher BS2, Udin SB3.

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