神經(jīng)干細(xì)胞為RNA提供高速通道 背后機(jī)制或?qū)Q定大腦細(xì)胞總數(shù)

 美國(guó)杜克大學(xué)官網(wǎng)1日發(fā)布公告稱，該?？茖W(xué)家利用顯微成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)干細(xì)胞為許多RNA（核糖核酸）分子和其他蛋白分子提供高速通道，幫助這些分子快速移動(dòng)到大腦外層。他們?cè)诳梢暬@一過程中還發(fā)現(xiàn)，一種與脆性X染色體綜合征有關(guān)的蛋白質(zhì)缺失與這些分子移動(dòng)具有重要關(guān)聯(lián)。相關(guān)研究在線發(fā)表于美國(guó)《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上。
神經(jīng)干細(xì)胞埋藏在大腦深處并向外延伸出多條又細(xì)又長(zhǎng)的線路，直達(dá)大腦外層，然后在末端形成扭結(jié)以阻止神經(jīng)細(xì)胞繼續(xù)外延。與神經(jīng)干細(xì)胞主要部分完全不同，這些末梢扭結(jié)在大腦內(nèi)環(huán)境能直接決定神經(jīng)干細(xì)胞是生成另一個(gè)干細(xì)胞，還是發(fā)育成神經(jīng)細(xì)胞，從而影響大腦中神經(jīng)細(xì)胞總數(shù)。
長(zhǎng)期以來，科學(xué)家們認(rèn)為神經(jīng)干細(xì)胞像神經(jīng)細(xì)胞一樣需要長(zhǎng)距離運(yùn)送mRNA（信使核糖核酸）等各種分子，但這次顯微鏡跟蹤成像發(fā)現(xiàn)，mRNA能自行沿著神經(jīng)干細(xì)胞通道高速移動(dòng)。“熒光標(biāo)記過的mRNA有時(shí)會(huì)停下休息，有時(shí)會(huì)一直前行，就像它們自己擁有意識(shí)?！闭撐淖髡?、杜克大學(xué)分子遺傳學(xué)與微生物學(xué)副教授德布拉·西爾弗說，“新發(fā)現(xiàn)令人激動(dòng)，這些分子運(yùn)動(dòng)對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞后續(xù)發(fā)育選擇起著關(guān)鍵作用。”
研究大腦深處組織能夠用到的工具非常有限，而西爾弗團(tuán)隊(duì)提供了一種可視化的全新技術(shù)，還能用熒光標(biāo)記將干細(xì)胞末端與其他部位隔開單獨(dú)觀察，可以看到新蛋白在末端的形成過程。
為進(jìn)一步找到mRNA移動(dòng)背后潛藏的“意識(shí)”，西爾弗團(tuán)隊(duì)選擇了部分已知能影響RNA動(dòng)力學(xué)的分子進(jìn)行了仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)脆性X染色體綜合征蛋白（FMRP）與115種不同mRNA綁定并攜帶它們前行。這些mRNA中，30％與大腦疾病有關(guān)，50％與自閉癥有關(guān)。他們正在進(jìn)一步研究控制末端蛋白形成的機(jī)制，以及相關(guān)機(jī)制對(duì)大腦發(fā)育的影響。