中科院羅振革研究組連發(fā)神經(jīng)學(xué)重要成果

2016年08月28日訊 來(lái)自中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所的羅振革研究組主要研究神經(jīng)元形態(tài)發(fā)生和突觸形成的分子機(jī)制，重點(diǎn)關(guān)注神經(jīng)元極性建立機(jī)制和調(diào)節(jié)軸樹突分化的胞內(nèi)外信號(hào)機(jī)理；另外， 以神經(jīng)肌肉接頭為模型，研究突觸分化和重塑的分子機(jī)理。

2016年2月1日，世界衛(wèi)生組織把寨卡病毒對(duì)孕婦的風(fēng)險(xiǎn)列為值得全球關(guān)注的公共衛(wèi)生危機(jī)。各國(guó)科學(xué)家緊急行動(dòng)起來(lái)應(yīng)對(duì)該危機(jī)。母體病毒感染是否直接影響胎兒神經(jīng)發(fā)育尚缺少實(shí)驗(yàn)依據(jù)。中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所神經(jīng)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院微生物流行病研究所病原生物學(xué)和生物安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室展開密切合作，以小鼠為模型研究了寨卡病毒的垂直傳播對(duì)子代動(dòng)物腦發(fā)育的影響，相關(guān)研究成果于5月13日在線發(fā)表在《Cell Research》上。他們利用軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院從疫區(qū)回國(guó)的病人身上分離的寨卡病毒株，用其感染懷孕的小鼠后可以跨過(guò)胎盤屏障，直接靶向胚胎期小鼠的大腦皮層神經(jīng)前體細(xì)胞，抑制其增值，導(dǎo)致神經(jīng)前體細(xì)胞的耗竭，最終造成大腦皮層面積的縮小。進(jìn)而他們發(fā)現(xiàn)，病毒感染造成子代動(dòng)物腦中基因表達(dá)網(wǎng)絡(luò)的紊亂，其中很多小頭癥相關(guān)基因的表達(dá)受到影響。

該研究提供了孕期寨卡病毒感染影響子代腦發(fā)育的直接證據(jù)，為評(píng)價(jià)治療性藥物或疫苗提供了理想動(dòng)物模型。該項(xiàng)研究主要由上海生科院神經(jīng)所的武孔彥、左國(guó)龍以及軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院的李曉峰等人完成。通訊作者是上海生科院神經(jīng)所研究員羅振革和中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院微生物流行病研究所研究員秦成峰。

皮質(zhì)的擴(kuò)張和折疊，往往與更高智力的進(jìn)化有關(guān)，但是皮質(zhì)折疊背后的分子和細(xì)胞機(jī)制，我們?nèi)匀恢跎佟ｎ惾嗽程禺愋曰騎BC1D3在類人猿進(jìn)化過(guò)程中經(jīng)歷了片段復(fù)制，但是它在大腦發(fā)育中的作用，還尚不明確。

在這項(xiàng)研究中，研究人員通過(guò)宮內(nèi)電穿孔法發(fā)現(xiàn)，TBC1D3在小鼠心室皮質(zhì)祖細(xì)胞中的表達(dá)，可引起心室放射狀膠質(zhì)細(xì)胞（vRGs）的分層，并促使產(chǎn)生具有外放射狀膠質(zhì)細(xì)胞（oRG）典型形態(tài)的自我更新基底祖細(xì)胞，它們?cè)陟`長(zhǎng)類動(dòng)物中最豐富。

此外，TBC1D3在培養(yǎng)的人類大腦切片中的下調(diào)，可降低oRGs的產(chǎn)生。有趣的是，由于宮內(nèi)電穿孔或TBC1D3轉(zhuǎn)基因表達(dá)而造成的局部oRG增殖，往往是皮質(zhì)區(qū)域折疊的根本原因。因此，該研究小組確定了一個(gè)似人類基因，在調(diào)控皮質(zhì)擴(kuò)展和折疊的過(guò)程中，對(duì)于oRG的生成至關(guān)重要。

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