科学:揭示大脑发育过程中控制神经元连接形成的重要信号通路

来源：100医疗网原创2022-11-29 11336044

在一项新的研究中，英国伦敦国王学院的研究人员发现，大脑连接需要在特定突触类型的水平上控制局部蛋白质的合成。他们指出，蛋白质合成的调节以高度特异性的方式发生，其程度与所涉及的突触类型有关。

在一项新的研究中，伦敦大学国王学院的研究人员发现，大脑布线需要在特定突触类型的水平上控制局部蛋白质的合成。他们指出，蛋白质合成的调节以高度特异性的方式发生，其程度与所涉及的突触类型有关。他们发现了一种控制兴奋性锥体细胞和表达小清蛋白的抑制性中间神经元之间突触形成的信号通路。这是第一个证实这种特异性存在于大脑连线过程中蛋白质合成的调节中的研究。相关研究成果发表在2022年11月25日的《科学》杂志上，题目是《突触类型特异性控制局部蛋白质合成的皮层布线》。

大脑皮层是人脑最大部分——端脑的外层。它通过控制运动和感觉功能来负责我们最复杂和多样的行为。它也是最复杂的生物系统之一，因此了解控制它的发展机制是一个重大的科学挑战。

大脑皮层中有两种主要类型的神经元：兴奋性锥体细胞和抑制性中间神经元。它们之间的相互作用对大脑皮层的正常功能至关重要。抑制性中间神经元调节并同步兴奋性锥体细胞的活动，从而协调它们的行为。

大脑皮层中的神经元通过称为突触的连接组装成神经网络。和电连接一样，突触由突触前隔室(电源插头)和突触后隔室(插座)组成。在成人大脑中，蛋白质合成在这两个区域局部发生，以执行神经元的功能。

特定蛋白质的合成由化学信号转导控制，因此大脑可以调节单个突触的活动。然而，这种调节在两种发育中的皮层神经元之间有何不同还没有完全弄清楚。

论文第一作者、伦敦大学国王学院精神病学、心理学和神经科学研究所的Cl mence Bernard博士表示，探索调节大脑皮层连通性产生的分子过程令人兴奋，尤其是当它们最终如此特异时。我们确定了一种信号通路，它控制由兴奋性锥体细胞和表达白蛋白的抑制性中间神经元形成的突触中的蛋白质合成，白蛋白是大脑皮层中最基本的连接之一。

突触形成中的局部蛋白质合成。图片来自Science，2022，doi :10.1126/Science . abm 7466

突触中异常的蛋白质合成是自闭症谱系障碍(ASD)的核心机制。这项新研究中确定的机制揭示了与神经发育障碍相关的蛋白质之间的相互作用。这一发现支持了一种观点，即兴奋性锥体细胞和表达白蛋白的抑制性中间神经元形成的突触可能对大脑发育障碍如ASD的障碍特别敏感。

该论文的合著者、来自伦敦国王学院精神病学、心理学和神经科学研究所的Oscar Mar n教授表示，令人着迷的是，许多与自闭症相关的基因似乎受我们在这项研究中发现的相同信号通路的调节。

论文合著者、伦敦大学国王学院精神病学、心理学和神经科学研究所的碧迪里兹利可教授表示，这一观察结果表明，兴奋性锥体细胞和表达白蛋白的抑制性中间神经元之间的联系可能是ASD许多遗传风险因素的热点。(100yiyao.com)

参考资料：

Cl mence Bernard等人，Science，2022，doi :10.1126/Science . abm 7466。

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