蒲慕明小组揭示神经元极性发育分子与细胞机制

(记者黄鑫)1月5日，记者从中国科学院上海科学院神经研究所获悉，该所蒲慕明研究小组研究了神经元的形态发生机制，从而揭示了神经元极性发育的分子和细胞机制。相关的结果已经在美国国家科学院院刊上发表。

哺乳动物海马的齿状回中不断产生颗粒细胞。这个成年新生神经元在记忆形成和情绪调节中起着重要作用。颗粒细胞具有典型的双极结构，这对神经元的信号传导和环路整合至关重要。然而，神经元(尤其是成年新生神经元)树突和轴突极性发育的细胞和分子机制还不清楚。

研究人员发现，通过体内位点特异性注射逆转录病毒，在成年小鼠海马齿状回过表达激酶失活形式的蛋白激酶LKB1或LKB1的特异性敲除，可破坏成年新生颗粒细胞中树突数量的唯一性和树突生长方向对分子层的选择性，从而导致树突生长从颗粒细胞细胞体上的多个点开始并向各个方向扩散。

伴随着这种异常的树突形态发育，最初聚集在唯一树突底部的高尔基体不再在细胞中呈现极性分布，而是分散在细胞体周围。此外，通过遗传操作改变高尔基体结构相关蛋白的表达，从而人工破坏高尔基体在成年小鼠海马颗粒细胞中的极性分布，并模拟由LKB1基因敲除引起的树突发育不良的表型。

据了解，蛋白激酶LKB1是近年来广泛报道的调节肿瘤发生和细胞极性的“星形”分子。早些时候，蒲慕明团队发现LKB1调节啮齿动物胚胎大脑皮层锥体神经元的轴突形成。这项最新研究揭示了LKB1的另一个新功能，即调节树突极性，并发现了LKB1发挥这一功能的可能的分子和细胞机制。

中国科学新闻(2014-01-07，第一版集锦)