研究揭示神經元極性發育分子與細胞機制

　　中科院上海生科院神經所蒲慕明研究組研究了神經元的形態建成機制，從而揭示了神經元極性發育的分子與細胞機制。相關成果已在線發表于美國《國家科學院院刊》。

　　在哺乳動物海馬齒狀回結構中，顆粒細胞在持續不斷地產生。這種成年新生的神經元，在記憶形成和情緒調控中均發揮重要作用。顆粒細胞具有經典的雙極性結構，這種極性形態對于神經元的信號傳導和環路整合至關重要。然而，人們對于神經元(特別是成年新生神經元)樹突和軸突極性發育的細胞分子機制還不甚了解。

　　此次研究人員發現，通過在體定點注射逆轉錄病毒操作，在成年小鼠海馬齒狀回中特異性敲除蛋白激酶LKB1或者過表達激酶失活形式的LKB1，都能破壞成年新生顆粒細胞中樹突數目的唯一性和樹突朝向分子層生長的方向選擇性，從而造成樹突從顆粒細胞的胞體上多點起始，朝向四面八方發散生長。

　　與這種樹突形態發育異常相伴隨，原本聚集于唯一樹突底部的高爾基體在細胞中不再呈現極性分布，而是彌散分布于細胞胞體四周。此外，通過遺傳操作改變高爾基體結構相關蛋白的表達，從而人為破壞高爾基體在成年小鼠海馬顆粒細胞中的極性分布，能夠模擬LKB1基因敲除所造成的樹突發育異常的表型。

　　據了解，蛋白激酶LKB1是近年來被廣泛報道的調控腫瘤發生和細胞極性的“明星”分子。此前蒲慕明研究組發現，LKB1調控了嚙齒類動物胚胎期大腦皮層錐體神經元的軸突形成。此次最新研究揭示了LKB1的又一新功能，即調控樹突的極性發生，并發現了LKB1發揮該功能可能的分子細胞機制。