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标题: Nature：神经胶质定位是胚后期发育期间突触位置的决定因素 [打印本页]

作者: 旅行家 时间: 2013-10-17 14:31
标题: Nature：神经胶质定位是胚后期发育期间突触位置的决定因素
Nature：神经胶质定位是胚后期发育期间突触位置的决定因素

来源：Nature 2013-10-14 23:28:26

关键词： AIY神经元突触神经胶质

突触连接在多细胞动物神经回路中的分布规律大部分确立于胚胎发育期间，但是随着生物体生长突触分布如何被保存则一直没有搞清。在秀丽隐杆线虫中进行的一项研究如今揭示了神经胶质定位是胚后期发育期间突触位置的一个关键决定因素。

作者研究了线虫神经环中的一对中间神经元——AIY神经元。在成年线虫中，这些神经细胞表现出了突触输出的一种高度保全模式。通过监测绿色荧光蛋白标记RAB3（GFP-RAB3，一种突触前标记）的位置，作者发现，这种突触前分配仅在孵化后便已经存在于线虫幼体中；就是说，它在胚胎发育中就被奠定了，并且随着蠕虫的生长而保持。

在一个正向遗传学筛查中，作者分离了一个线虫突变系，其在AIY神经元中对突触分布的维持在生长过程中被打乱：成熟突变线虫——而非突变幼虫——在这些细胞中表现出了异常的GFP-RAB3定位。他们发现，这些线虫在一种之前未命名的基因——他们将其称为cima-1（为了回路维护）——中具有一种功能缺失的突变。CIMA-1对于溶酶体转运唾液蛋白表现出了序列同源性。

CIMA-1从胚胎形成到成年期都有表达。在成年线虫中，CIMA-1大部分发现于表皮细胞但在神经元或神经胶质中却没有表达，并且这种蛋白质在表皮细胞中的定向表达在突变线虫中拯救了异常的突触前表型。这意味着表皮CIMA-1在AIY神经元的生长期间对于突触前分布的保持是至关重要的。

腹侧鞘细胞（VCSC）是胶质细胞，位于表达CIMA-1的表皮细胞和AIY神经元之间。在成熟的cima-1突变线虫中——但非突变幼虫，CIMA-1的缺失与VCSC向AIY神经元区域的反常扩大过程有关，这些区域通常无法接触到这些神经胶质，并且表皮细胞中的定向CIMA-1表达逆转了这一表型。有趣的是，在VCSC过程位置与AIY神经元突触前位置之间存在一种强烈的时空关联，并且切除VCSC显著抑制了突变线虫中的反常突触前表型。因此这些发现表明，表皮CIMA-1通过调节VCSC形态来维持突触分布。

更进一步的遗传筛查揭示，在cima-1突变线虫中观察到，一个功能缺失突变影响的一个隔离的EGL-15(EGL-15(5A))——这是纤维母细胞生长因子受体的线虫同族体——抑制了突触前分布以及神经胶质缺陷，并且EGL-15(5A)在这些双突变的表皮细胞中的表达恢复了异常的突触前分布。此外，功能缺失的cima-1突变增加了表皮细胞中的EGL-15(5A)水平，并且在野生型线虫的表皮细胞中过度表达的EGL-15(5A)导致了突触保持以及VCSC缺陷。

总的来看，这些发现表明，CIMA-1反向调节了线虫生长过程中表皮细胞中的EGL-15(5A)水平。作者指出，这降低了表皮细胞-神经胶质粘附，并因此使得神经胶质能够被适当地放置，从而随着动物生长，在AIY神经元中保持突触前分布。

http://www.nature.com/nrn/journal/v14/n9/full/nrn3571.html

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