科學(xué)家發(fā)現(xiàn)神秘神經(jīng)元，或可破解染色體突變的奧秘
文章來源：賢集網(wǎng)發(fā)布日期：2022-09-05瀏覽次數(shù)：82 通常被稱為初級纖毛的突起包含特殊的連接，這些連接可作為快速直接向細(xì)胞核發(fā)送信號的捷徑，從而誘導(dǎo)形成染色體的細(xì)胞染色質(zhì)發(fā)生變化。這種特殊的突觸代表了一種改變細(xì)胞核中正在轉(zhuǎn)錄或制造的東西的方法，這會改變整個程序，對細(xì)胞的影響不僅僅是短期的，有些可能是長期的。它就像細(xì)胞上的一個新碼頭，可以快速訪問染色質(zhì)變化，這非常重要，因?yàn)槿旧|(zhì)改變了細(xì)胞的許多方面。眾所周知，突觸發(fā)生在一個神經(jīng)元的軸突和其他神經(jīng)元的樹突之間，但從未在神經(jīng)元的軸突和初級纖毛之間觀察到。Janelia 的高分辨率顯微鏡和創(chuàng)新工具使研究人員能夠深入觀察細(xì)胞和纖毛，以觀察突觸、細(xì)胞內(nèi)的信號級聯(lián)以及細(xì)胞核的變化。睫狀突觸的發(fā)現(xiàn)可以幫助科學(xué)家更好地了解細(xì)胞的長期變化是如何傳達(dá)的。纖毛從細(xì)胞內(nèi)部、細(xì)胞核附近延伸到外部，可以為細(xì)胞提供一種更快、更有選擇性的方式來進(jìn)行這些長期變化。這一切都是為了看到，而珍妮莉亞讓我們能夠看到我們以前看不到的東西，它開辟了許多我們沒有想到的可能性。我們體內(nèi)幾乎每個細(xì)胞都有一個初級纖毛，這很可能是我們單細(xì)胞祖先的遺跡。運(yùn)動信號檢測受體纖毛在發(fā)育過程中在細(xì)胞分裂中發(fā)揮重要作用。一些纖毛，例如我們肺部的纖毛或精子尾部的纖毛，在以后的生活中也發(fā)揮著重要作用。科學(xué)家們在很大程度上忽略了這些纖毛，因?yàn)橛脗鹘y(tǒng)的成像技術(shù)很難看到它們。但更好的成像工具引發(fā)了對這些微小附屬物的興趣。Janelia 的科學(xué)家、這項(xiàng)新研究的第一作者 Shu-Hsien Sheu 承認(rèn)，盡管他接受過神經(jīng)科學(xué)家和神經(jīng)病理學(xué)家的培訓(xùn)，但他只是在 Clapham 實(shí)驗(yàn)室做博士后時才了解神經(jīng)元上的纖毛。Sheu 利用他在聚焦離子束掃描電子顯微鏡或 FIB-SEM 方面的專業(yè)知識來仔細(xì)觀察纖毛。高倍顯微鏡使研究小組能夠看到神經(jīng)元的軸突和伸出細(xì)胞體外的纖毛之間存在連接或突觸。這些連接的結(jié)構(gòu)特征類似于在已知突觸中發(fā)現(xiàn)的那些，導(dǎo)致他們將這些連接稱為“軸突-纖毛”突觸或“軸突-纖毛”突觸。接下來，該團(tuán)隊開發(fā)了新的生物傳感器和化學(xué)工具來研究這種新發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)的功能。研究人員還使用了一種新興的成像模式——熒光壽命成像（FLIM）——來更好地測量纖毛內(nèi)的生化事件?！拔以诖罅餍衅陂g學(xué)習(xí)了 FLIM，以應(yīng)對一些技術(shù)挑戰(zhàn)。事實(shí)證明，它改變了游戲規(guī)則，”Sheu 說。借助這些工具，該團(tuán)隊能夠逐步展示神經(jīng)遞質(zhì)血清素是如何從軸突釋放到纖毛受體上的。這會觸發(fā)信號級聯(lián)反應(yīng)，打開染色質(zhì)結(jié)構(gòu)并允許改變細(xì)胞核中的基因組物質(zhì)。由于通過睫狀突觸傳遞的信號能夠改變細(xì)胞核中的基因組物質(zhì)，因此它們可能比從軸突傳遞到樹突的信號更能引起神經(jīng)元的長期變化。這些變化可能會持續(xù)數(shù)小時、數(shù)天甚至數(shù)年，具體取決于染色質(zhì)編碼的蛋白質(zhì)。這項(xiàng)新研究專門研究了血清素的受體，血清素是一種廣泛存在于大腦中的神經(jīng)遞質(zhì)，在警覺性、記憶力和恐懼中起重要作用。纖毛上至少有 7 到 10 種其他受體，用于不同的神經(jīng)遞質(zhì)，現(xiàn)在需要對其進(jìn)行檢查。大腦以外的其他細(xì)胞上的纖毛，如肝臟和腎臟，也值得仔細(xì)研究。更好地了解這些纖毛突觸和受體的作用可以幫助科學(xué)家開發(fā)更具選擇性的藥物。針對血清素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的藥物用于治療抑郁癥，而血清素也與我們的睡眠周期有關(guān)。 
