Cell解密神秘的轴突导向调控

　　神经网络的形成是一个非常复杂的过程，其中关于远距离中神经元的轴突是如何一步步被引导到正确的方向，并最终达到靶细胞，就是一个很有趣并值得探讨的问题。

　　近期一项研究发现了在大脑发育中引导精密神经轴突回路形成的关键机制，这将为解析这一神秘调控过程，以及相关的脑部疾病提供新的研究思路。来自哈佛医学院的John G. Flanagan等人介绍了这一成果，并指出这一机制提出了一种涉及Robo3.2的新作用机理。

　　在大脑发育过程中，神经元之间需要建立连接，它们延伸轴突以相互接触。最终，这些神经元在大脑和目标组织之间形成回路，化学和电信号就通过这样的回路传递。之前的研究揭示了不少这方面的机理，比如有人提出轴突在伸长时伴随着信号分子的传播，好象释放探测器一样，不过这一观点还需要更多研究证实。

　　此前关于轴突生长，日本的科学家利用大鼠脑神经细胞进行实验，发现细胞内的一种蛋白质“Rab33a”会将合成细胞膜的成分运到轴突前端，从而使轴突向前生长。研究人员还发现，如果减少“Rab33a”蛋白质的量，轴突形成就减缓，如果这种蛋白质过量，则细胞膜成分的供应过剩，一个神经细胞会长出多条轴突。

　　在这篇文章中，研究人员对脊髓和大脑之间的神经元进行了研究，发现生长中的轴突由神经细胞里的RNA分子引导，如果这些分子在给出指令后没有及时被降解，就会导致神经连接故障。也就是说，告知轴突转向的信号本应随后消失，如果这一信号依然活跃，就会干扰到其它新的指令。

　　神经元的轴突通过其顶端的生长锥来进行定位，由此找到正确的目标。这些生长锥能够感知环境，确定目标的位置并向其生长。研究团队发现，生长锥中的 RNA分子负责将方向信息告知轴突，这些RNA在生长锥处翻译成为蛋白，从而引导轴突生长。研究显示，在神经回路建立之后，神经元生长锥的绝大多数RNA 会被沉默。细胞只在精确的时间段读取特定RNA，以便在适当时机合成正确的蛋白，引导轴突生长。蛋白合成之后，相应的RNA指令就会被降解并消失。如果这些RNA不在应该消失的时候消失，轴突就不能正确定位，结果是神经连接出错，导致回路发生故障。

　　对于这种神经连接发生故障的分子基础进行解析，将有助于人们开发新的治疗方案，纠正相关脑部疾病问题。与神经回路故障有关的疾病包括：癫痫、孤独症、精神分裂症、智力障碍和运动障碍等。