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        神經(jīng)干細(xì)胞也可作為RNA高速公路
        
			
        
				2019-01-09 10:34:20
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        杜克大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)第一次看到分子在一條高速公路上穿梭，這條高速公路運(yùn)行著神經(jīng)干細(xì)胞，這對(duì)新神經(jīng)元的發(fā)育至關(guān)重要。這一新觀點(diǎn)給了他們一個(gè)有趣的線索，即脆性X染色體綜合癥(一種導(dǎo)致智力殘疾的自閉癥相關(guān)疾病)缺乏的蛋白質(zhì)負(fù)責(zé)將至少一些分子貨物上下移動(dòng)干細(xì)胞。研究結(jié)果于12月1日在線生物學(xué)在線發(fā)表。
        

        神經(jīng)干細(xì)胞也可作為RNA高速公路
        

        “我們?cè)谶@些干細(xì)胞中看到的移動(dòng)分子對(duì)其功能至關(guān)重要 - 包括他們決定成為神經(jīng)元，”該研究的高級(jí)研究員Debra Silver說，他是杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院分子遺傳學(xué)和微生物學(xué)助理教授。“我們對(duì)這些新發(fā)現(xiàn)感到興奮，還有更多問題。”
        

        神經(jīng)干細(xì)胞深埋在大腦深處，向外伸出細(xì)長的延伸部分。這些細(xì)胞的末端，稱為“endfeet”，到達(dá)大腦的最上層，防止爬上這些細(xì)線的神經(jīng)元進(jìn)一步遷移。
        

        與細(xì)胞的主體相比，這些遙遠(yuǎn)的端部生活在一個(gè)截然不同的大腦環(huán)境中。它們的周圍環(huán)境可能影響神經(jīng)干細(xì)胞是否會(huì)產(chǎn)生另一種干細(xì)胞或成為神經(jīng)元。這種決定會(huì)影響大腦產(chǎn)生的神經(jīng)元數(shù)量。
        

        這些細(xì)胞很長，研究人員認(rèn)為，像神經(jīng)元一樣，它們需要長距離運(yùn)輸它們的一些內(nèi)容，包括制造蛋白質(zhì)所需的信使RNA分子。
        

        用顯微鏡進(jìn)行勞作后，博士后研究人員Louis-Jan Pilaz第一次能夠看到mRNA逐幀向下移動(dòng)神經(jīng)干細(xì)胞的軸。
        

        “[熒光標(biāo)記的mRNAs]有時(shí)會(huì)停止，然后他們會(huì)繼續(xù)前進(jìn)，就像他們有意圖一樣，”Pilaz說。“之前沒有人看到分子在神經(jīng)干細(xì)胞內(nèi)以此速度移動(dòng)。”
        

        Silver表示，結(jié)果表明神經(jīng)干細(xì)胞是分子轉(zhuǎn)運(yùn)的高速公路，不僅攜帶mRNA，還攜帶許多其他類型的蛋白質(zhì)。
        

        當(dāng)mRNA到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，它被其他細(xì)胞機(jī)器轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)。Silver的團(tuán)隊(duì)能夠通過他們開發(fā)的新測(cè)試明確地證明了這一點(diǎn)，這使他們能夠?qū)⒍税迮c其他電池隔離開來。使用熒光標(biāo)記，研究生Ashley Lennox能夠直觀地觀察到在終端內(nèi)制作的新蛋白質(zhì)。
        

        “[直到現(xiàn)在]，在完整組織中能夠?qū)Υ诉M(jìn)行評(píng)估的工具非常有限，而這正是我們研究提供新模型的地方，”Silver說。
        

        Silver的團(tuán)隊(duì)知道m(xù)RNA以受控的方式運(yùn)送到終點(diǎn)，而不僅僅是擴(kuò)散，但他們不知道哪些其他分子可能控制這些步驟。他們研究了一些已知會(huì)影響RNA動(dòng)力學(xué)的分子，并且驚訝地發(fā)現(xiàn)稱為FMRP的脆性X綜合征蛋白結(jié)合并攜帶mRNA。
        

        以前幾組研究已經(jīng)將FMRP與神經(jīng)干細(xì)胞功能聯(lián)系起來，但對(duì)其在大腦發(fā)育中的作用知之甚少。
        

        該小組發(fā)現(xiàn)了FMRP鎖定的115種不同的mRNA：其中約30%與腦部疾病有關(guān)，其中約一半是自閉癥。他們選擇了其中一種mRNA，并使用Fragile X的小鼠模型顯示，mRNA需要FMRP才能到達(dá)神經(jīng)干細(xì)胞的終點(diǎn)。
        

        “這真的令人興奮。我們清楚地看到了RNA的一部分的豐富，我們能夠繼續(xù)并使用其他方法進(jìn)行驗(yàn)證，”Silver說。
        

        該小組正在進(jìn)行進(jìn)一步的研究，以了解如何控制蛋白質(zhì)的生產(chǎn)，以及它是否在發(fā)展過程中發(fā)生變化?？茖W(xué)家們還在努力解析FMRP的不同功能，以評(píng)估它們對(duì)大腦發(fā)育的影響。
        
			

			
          
        
			
        
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