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研究人员发现了大脑中的分子如何协同工作

脑细胞通常聚集并生长在一起,形成三维列。虽然建立了神经元的这种柱状模式,但其形成背后的确切机制仍然难以捉摸。金泽大学的佐藤诚(Makoto Sato)的团队一直在密切研究这种现象。他们最近的发现解释了大脑中的分子如何协同工作,从而创造出构成圆柱体的建筑奇迹。

由于果蝇与人类的遗传相似性,研究人员的大部分工作都以果蝇(果蝇)为基础。在这项研究中,他们集中研究了苍蝇大脑在髓质区域的视觉中心。该区域类似于人的大脑皮层-推理的主要场所。实时拍摄延髓中正在发育的圆柱,发现一种称为Fmi的蛋白质在果蝇的生长期中含量丰富,并在不久后消失。Fmi还参与了称为平面单元极性(PCP)的过程,该过程驱动二维空间中单元的空间方向。因此,据称PCP在色谱柱的开发中也发挥了作用。实际上,PCP组分的失活会导致色谱柱形成受损。而且,新的候选人Fz2

Fz2与称为Wnt信号传导的细胞途径相连。对髓质的仔细检查显示,Wnt通路的主要调节子DWnt4和DWnt10在附近起作用。当同时禁用DWnt4和DWnt10时,随后会破坏相邻区域中的列结构。专栏的建设是由一个复杂的建筑师链控制的。

佐藤诚和他的同事以前已经揭示了构成列的三种神经元类型-R7,R8和Mi1。因此,他们随后研究了Wnt / PCP在这些神经元中的作用。关闭PCP会导致Mi1和R8神经元的方向改变,从而确认方向是受此途径控制的。另一方面,当Wnt信号关闭时,Mi1神经元也显示出结构损伤。因此,Wnt / PCP有助于色谱柱的适当空间和结构发展。

这项研究揭示了驱动大脑发育的机制相互交织的本质。研究人员总结说:“ [我们表明,Wnt配体通过Fz2 /平面细胞极性信号在大脑的三维空间中全局调节神经元的方向和列的排列。”这些过程是监控健康成长并追踪大脑发育中疾病的关键。

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