Science：小RNA分子的大作用

日期：2013-09-24 09:20:38

如果我們的神經系統發育被擾亂，我們便會有罹患上嚴重神經系統疾病，造成感覺系統、運動控制和認知功能受損的風險。從人類到線蟲，對于所有具有發達神經系統的生物都是這種情況。

現在來自哥本哈根大學的一項新研究，揭示了線蟲中一個叫做mir-79的小分子調控神經發育的機制。這一分子是發育過程中特異神經細胞進行正確遷移的必要條件，其功能失常可造成線蟲神經系統缺陷。這些研究結果發表在9月20日《科學》（Science）雜志上。

在實驗室顯微鏡下的一個小塑料板中培育著成百上千的線蟲。在過去的3年里，副教授Roger Pocock的研究小組利用這些線蟲來研究神經系統發育。他們剛剛獲得了一項重要的發現。

“我們的新研究結果表明，這個叫做mir-79的小分子對于線蟲神經系統發育至關重要。mir-79通過給一些特異的信號分子裝備上一種傳感器，轉而告知了神經細胞在線蟲發育過程中它們應該如何遷移。如果我們用基因技術除去mir-79，線蟲的神經系統發育就會出現錯誤，”博士后Mikael Egebjerg Pedersen說。

mir-79添加正確的糖組合

研究表明，mir-79控制了將某些糖類添加到選擇性信號分子上。在細胞世界中，糖分子起著傳感器的作用。

當神經細胞接觸到糖傳感器之時，它們被告知在神經發育過程中將自身定位在何處。如果研究人員除去mir-79，神經細胞的遷移受到誤導，則會造成線蟲神經缺陷。

“較早期的研究已經證實信號分子引導了神經遷移，但我們的研究表明mir-79通過控制一些信號分子上糖傳感器的適當平衡調控了神經細胞的遷移。如果mir-79不發揮作用，線蟲神經系統會出現畸形。在野外，這樣的缺陷會損害線蟲的生存，”研究小組的領導者Roger Pocock說。

線蟲研究揭示了一些神經修復的重要線索

由于人類也有mir-79版本，叫做mir-9。因此，這些結果對于了解胚胎發育過程中我們的神經系統發育機制具有重要的意義。此外，這些研究發現還增進了我們對于如何刺激神經細胞修復我們大腦或脊髓損傷的認識。

“我們的神經系統是一個在受到損傷后不易修復的組織。因此，確定某些分子信號刺激神經細胞遷移的機制是拼圖中重要的一塊。這將讓我們了解例如在中風或意外傷害后如何能夠再生神經組織。如果我們能夠利用這些知識來模擬信號，我們或許能夠刺激神經細胞遷移到受損區域，”Roger Pocock說。

線蟲是研究神經系統發育及神經細胞形成神經回路機制的一種極好的模型。線蟲中大多數控制神經系統發育的基因在人類也能找到。同時，線蟲較為簡單的神經系統使得研究人員能夠研究某些生物學機制。利用新技術他們可以標記出單個細胞或分子。并且由于線蟲是透明的，研究人員可在線蟲發育過程中追蹤標記分子或細胞。

下一步，研究人員打算在人類細胞培養物中探究他們發現的調控信號是如何受到調控的。