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對(duì)大腦發(fā)育障礙的新見解

2019-06-25 10:09:16 ? 來源：

兩年前，寨卡病毒引起人們對(duì)小頭畸形的注意，這是一種發(fā)育障礙，其中大腦和顱骨顯示抑制了生長(zhǎng)。但還有其他原因?qū)е滦☆^畸形，如先天性遺傳病。關(guān)于大腦發(fā)育的問題仍然未知，但烏特勒支大學(xué)的研究人員與他們?cè)谌鹗康耐潞献?，現(xiàn)在已經(jīng)開始了解所涉及的分子。他們的研究結(jié)果將發(fā)表在Nature Cell Biology上。

“生物過程由我們細(xì)胞中的分子決定。我們只能通過放大這個(gè)分子世界來了解決定健康和疾病的因素并找到控制這些因素的藥物”，研究負(fù)責(zé)人Anna Akhmanova教授解釋道。

驚人的發(fā)現(xiàn)

研究人員開始研究蛋白質(zhì)ASPM。“我們知道小頭畸形的遺傳形式通常是由這種蛋白質(zhì)的缺陷引起的。但令人驚訝的發(fā)現(xiàn)是ASPM似乎與另一種叫做katanin的蛋白質(zhì)密切配合”，告訴Akhmanova。

健康發(fā)展的必要條件

似乎這種合作對(duì)于細(xì)胞分裂很重要，因此對(duì)于腦細(xì)胞的正常發(fā)育也很重要。“ASPM和katanin之間的相互作用是細(xì)胞分裂與神經(jīng)細(xì)胞特化之間適當(dāng)平衡所必需的。當(dāng)平衡在一個(gè)方向或另一個(gè)方向上搖擺過多時(shí)，產(chǎn)生的腦細(xì)胞就會(huì)太少”，Akhmanova補(bǔ)充道。

關(guān)鍵的平衡

對(duì)于發(fā)育腦細(xì)胞，這種平衡尤其重要，因?yàn)橐坏┧鼈兂蔀樯窠?jīng)細(xì)胞，它們就無(wú)法分裂。如果新細(xì)胞過快地發(fā)育成神經(jīng)細(xì)胞，則不會(huì)形成足夠的細(xì)胞，并且大腦仍然很小。

關(guān)鍵位置

在細(xì)胞分裂過程中，必須在子細(xì)胞之間復(fù)制和分配DNA。稱為有絲分裂紡錘體的細(xì)胞結(jié)構(gòu)將含DNA結(jié)構(gòu)即染色體拉開。照片顯示了紡錘體中DNA(藍(lán)色)的顯微圖像。蛋白質(zhì)ASPM似乎在這個(gè)過程中起關(guān)鍵作用，因?yàn)樗挥诩忓N體的“極”(黃色)。

主軸位置

該研究表明ASPM如何在分子水平上發(fā)揮作用，以及它為何如此重要。與蛋白質(zhì)katanin合作，ASPM負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)紡錘體的組織和定位。“這種定位有助于確定子細(xì)胞是如何發(fā)育的：它們會(huì)成為新細(xì)胞的復(fù)制品，還是會(huì)發(fā)育成神經(jīng)細(xì)胞”，Akhmanova解釋說。

更廣泛的見解

現(xiàn)在可以在分子水平上更好地理解蛋白質(zhì)ASPM的偏差導(dǎo)致小頭畸形的事實(shí)。然而，這項(xiàng)研究的結(jié)果提供了更廣泛的見解，這可能使解釋或找到該疾病的其他原因成為可能。

進(jìn)化獨(dú)特

然而，Akhmanova對(duì)大腦發(fā)育的迷戀并不僅限于疾病。“即使是猿類，我們最近的親戚，其腦容量也比我們少得多。我們的大腦使我們成為現(xiàn)實(shí)。這意味著我們大腦的發(fā)育在進(jìn)化上非常特殊。”

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