神经干细胞为RNA提供高速通道 背后机制或将决定大脑细胞总数

 美国杜克大学官网1日发布公告称，该校科学家利用显微成像技术发现，神经干细胞为许多RNA（核糖核酸）分子和其他蛋白分子提供高速通道，帮助这些分子快速移动到大脑外层。他们在可视化这一过程中还发现，一种与脆性X染色体综合征有关的蛋白质缺失与这些分子移动具有重要关联。相关研究在线发表于美国《当代生物学》杂志上。
神经干细胞埋藏在大脑深处并向外延伸出多条又细又长的线路，直达大脑外层，然后在末端形成扭结以阻止神经细胞继续外延。与神经干细胞主要部分完全不同，这些末梢扭结在大脑内环境能直接决定神经干细胞是生成另一个干细胞，还是发育成神经细胞，从而影响大脑中神经细胞总数。
长期以来，科学家们认为神经干细胞像神经细胞一样需要长距离运送mRNA（信使核糖核酸）等各种分子，但这次显微镜跟踪成像发现，mRNA能自行沿着神经干细胞通道高速移动。“荧光标记过的mRNA有时会停下休息，有时会一直前行，就像它们自己拥有意识。”论文作者、杜克大学分子遗传学与微生物学副教授德布拉·西尔弗说，“新发现令人激动，这些分子运动对神经干细胞后续发育选择起着关键作用。”
研究大脑深处组织能够用到的工具非常有限，而西尔弗团队提供了一种可视化的全新技术，还能用荧光标记将干细胞末端与其他部位隔开单独观察，可以看到新蛋白在末端的形成过程。
为进一步找到mRNA移动背后潜藏的“意识”，西尔弗团队选择了部分已知能影响RNA动力学的分子进行了仔细观察，发现脆性X染色体综合征蛋白（FMRP）与115种不同mRNA绑定并携带它们前行。这些mRNA中，30％与大脑疾病有关，50％与自闭症有关。他们正在进一步研究控制末端蛋白形成的机制，以及相关机制对大脑发育的影响。