Cell解密神秘的軸突導向調控

　　神經網絡的形成是一個非常復雜的過程，其中關于遠距離中神經元的軸突是如何一步步被引導到正確的方向，并最終達到靶細胞，就是一個很有趣并值得探討的問題。

　　近期一項研究發現了在大腦發育中引導精密神經軸突回路形成的關鍵機制，這將為解析這一神秘調控過程，以及相關的腦部疾病提供新的研究思路。來自哈佛醫學院的John G. Flanagan等人介紹了這一成果，并指出這一機制提出了一種涉及Robo3.2的新作用機理。

　　在大腦發育過程中，神經元之間需要建立連接，它們延伸軸突以相互接觸。最終，這些神經元在大腦和目標組織之間形成回路，化學和電信號就通過這樣的回路傳遞。之前的研究揭示了不少這方面的機理，比如有人提出軸突在伸長時伴隨著信號分子的傳播，好象釋放探測器一樣，不過這一觀點還需要更多研究證實。

　　此前關于軸突生長，日本的科學家利用大鼠腦神經細胞進行實驗，發現細胞內的一種蛋白質“Rab33a”會將合成細胞膜的成分運到軸突前端，從而使軸突向前生長。研究人員還發現，如果減少“Rab33a”蛋白質的量，軸突形成就減緩，如果這種蛋白質過量，則細胞膜成分的供應過剩，一個神經細胞會長出多條軸突。

　　在這篇文章中，研究人員對脊髓和大腦之間的神經元進行了研究，發現生長中的軸突由神經細胞里的RNA分子引導，如果這些分子在給出指令后沒有及時被降解，就會導致神經連接故障。也就是說，告知軸突轉向的信號本應隨后消失，如果這一信號依然活躍，就會干擾到其它新的指令。

　　神經元的軸突通過其頂端的生長錐來進行定位，由此找到正確的目標。這些生長錐能夠感知環境，確定目標的位置并向其生長。研究團隊發現，生長錐中的 RNA分子負責將方向信息告知軸突，這些RNA在生長錐處翻譯成為蛋白，從而引導軸突生長。研究顯示，在神經回路建立之后，神經元生長錐的絕大多數RNA 會被沉默。細胞只在精確的時間段讀取特定RNA，以便在適當時機合成正確的蛋白，引導軸突生長。蛋白合成之后，相應的RNA指令就會被降解并消失。如果這些RNA不在應該消失的時候消失，軸突就不能正確定位，結果是神經連接出錯，導致回路發生故障。

　　對于這種神經連接發生故障的分子基礎進行解析，將有助于人們開發新的治療方案，糾正相關腦部疾病問題。與神經回路故障有關的疾病包括：癲癇、孤獨癥、精神分裂癥、智力障礙和運動障礙等。