华裔伉俪最新《Cell》文章解开神经研究未解之谜
来自加州大学旧金山分校的詹裕农(Yuh-Nung Jan) 和 叶公杼(Lily Yeh Jan)夫妻是一对有名的华裔科学家伉俪，他们的主要研究方向是神经系统的功能和发育，在本期《Cell》杂志上，他们通过遗传筛选发现了树突和轴突是如何形成截然不同构造的，这个问题是神经生物学的基本问题，但是之前科学家们了解的并不多。
原文检索：
Cell, Vol 130, 717-729, 24 August 2007
Growing Dendrites and Axons Differ in Their Reliance on the Secretory Pathway
[Abstract]
神经元，又叫神经细胞，是构成动物神经系统的基本单位。每个成熟的神经细胞看起来都像一棵枝繁叶茂的大树。它有很多短而小的突起，科学上称为“树突”，还有一个比树突长几倍的突起，科学上称为“轴突”。对于一个神经细胞来讲，树突就是它的“侦察兵”，负责接受从外界传来的信息，轴突则像个“传令兵”，将神经细胞对外界的反应传递到其他细胞中去。人体的神经元们彼此相连，结成一张巨大的网络，从而调节我们的一举一动。
神经元细胞的胞体大部分生活在我们的大脑和脊柱中。它们感知和控制着人体的各个部位。通过“侦察兵”树突，它们能够感受到我们在摸着一个婴儿柔嫩的小脸，或走路时脚尖踢到一块石头的疼痛；然后“传令兵”轴突让我们明白，可以继续抚摸婴儿，或者远离那块石头。
世界上第一次提出神经元的树突、轴突概念来自100多年前的西班牙神经解剖学家拉蒙·卡哈尔，他通过一架极粗糙的显微镜观察脑切片，画了几百幅画，描述看到的神经元和神经系统的模样。出人意料，卡哈尔画的所有神经元都是只有一个长的轴突和若干短的树突。他甚至想像出了树突与轴突的作用。在轴突周围，他标上了从细胞胞体向外走的箭头；在树突周围，他标上了相反的方向。原来人们认为神经系统是一张紧密相联的网，神经元通过树突和轴突手拉着手，信息就这样从一个神经元传递到另一个神经元，好比接力赛跑或击鼓传花一样。但卡哈尔设想神经元之间都有微小的空隙，信息是从一个神经元“蹦”到另一个神经元上去的。现在通过普通的光学显微镜能清楚地看到神经元的长相，可以放大1500倍的电子显微镜，帮助人们找到了卡哈尔想像的那个空隙。
在这篇文章中，研究人员利用遗传筛选分离得到了dendritic arbor reduction (dar)突变——果蝇神经细胞这种突变中树突棘（dendritic arbors）减少而轴突正常。并且研究人员识别出了分泌途径中Sec23, Sar1和Rab1的同源体dar2, dar3, dar6基因。
果蝇和啮齿动物神经元实验中，研究人员还发现Sar1表达缺陷首先会影响树突生长，这说明树突与轴突的发育在对分泌途径限制膜的敏感性上村子进化保守差异。尽管限制ER向Golgi传递会导致体细胞向树突供应膜的减少，但是对轴突的供应并不受到影响。这些研究结果说明树突和轴突生长过程中对分泌途径不同的依赖性帮助建立了树突和轴突不同的形态学。
附：
夫妇相随－－记华裔美国科学院院士伉俪
有这样一对夫妻，他们来自同一所大学，毕业后同时被美国加州理工学院录取，就读期间同
时从物理系转到了生物系，并且在从助理教授，到副教授，再到教授的过程当中，他们也是巧合地同一年晋升，1984年，他们又一次同时被霍德华休斯医学院（HHMI）聘为研究员。他们就是来自旧金山加州大学的詹裕农(Yuh-Nung Jan) 叶公杼(Lily Yeh Jan)夫妻。这一个又一个巧合好似浑然天成，但是1996他们同时当选为美国科学院院士却是来自妻子的坚持――1995年妻子叶公杼被评为美国科学院院士，但是因为丈夫未获提名而婉言拒绝了这一殊荣，直到次年詹裕农也获提名，这样又促成了他们 “巧合”的同时成为美国科学院院士。
詹裕农叶公杼俩夫妇主要的研究方向是钾离子通道和果蝇神经发育，1986年他们在世界上首次克隆出了一种钾离子通道Shaker基因，这一工作与2003年的诺贝尔化学奖主题吻合，许多科学家表示获奖名单中没有他们的名字真是种遗憾。虽然未获得诺贝尔奖，但是詹裕农和叶公杼的工作得到了许多人的肯定，并且从他们实验室中也走出了多位华人科学家，其中包括获得Science杂志“青年科学家奖”的时松海，哥伦比亚大学杨建，麻省理工学院的沈华智和中国科学院上海交叉学科研究中心主任饶毅等等。
在各大顶级期刊，比如Cell，Science，Nature，Neuron等杂志上，詹裕农和叶公杼发表了许多文章，今年就有8篇。10月7日新一期Cell杂志题为“Common Molecular Pathways Mediate Long-Term Potentiation of Synaptic Excitation and Slow Synaptic Inhibition”的文章是他们的研究新成果。这篇文章从神经突触入手，研究发现CA1锥形神经元信号通路也可以引起慢抑制性突触后电位（slow inhibitory postsynaptic current ，sIPSC）的长时程增益作用（long-term potentiation，LTP）。
