Cell：中间神经元迁移调节异常可能导致大头畸形
在一项新的研究中，来自比利时列日大学的研究人员发现迁移的抑制性中间神经元（inhibitory interneuron）与产生兴奋性神经元（excitatory neuron）的干细胞之间进行交谈。他们发现这种细胞对话控制着大脑皮层的生长，并且破坏这种对话会导致之前已发现的与小鼠自闭症存在关联的皮质畸形。相关研究结果发表在2018年2月22日的Cell期刊上，论文标题为“Cell-Intrinsic Control of Interneuron Migration Drives Cortical Morphogenesis”。
图片来自Cell, doi：10.1016/j.cell.2018.01.031。
大脑皮层含有兴奋性中间神经元和抑制性中间神经元。兴奋性中间神经元是局部产生的，并通过径向滑行（radial sliding）迁移到大脑皮层内的最终位置。抑制性中间神经元是在大脑皮层的较远区域产生的，通过跳跃性移动（saltatory displacement）沿着切向路径进行迁移。在Laurent Nguyen博士的领导下，这些研究人员鉴定出中间神经元跳跃性移动的生理学作用。通过调节中间神经元的细胞骨架，他们能够增加它们的皮层入侵速率，这接着增加投射神经元（projection neuron）的产生速率。他们也指出，这种变化可能导致大头畸形（macrocephaly），而且也可能导致自闭症等精神障碍的典型症状产生。
Nguyen团队研究员Carla G. Silva说，“更准确地说，中间神经元迁移模式的转变通过清除一种被称为羧肽酶1（CCP1）的酶的活性而成为可能。CCP1基因丧失活性会降低中间神经元的跳跃性移动，将它们的运动转变为滑行的迁移模式，同时无需改变它们的平均迁移速度。”
这项研究证实了中间神经元跳跃性移动的生理功能：这种迁徙模式的特点是在迁移的中间神经元群体的非同步暂停时间。这种迁移的异质性调节着到达发育中的大脑皮层的中间神经元数量，从而限制了与产生兴奋性神经元的干细胞进行对话的中间神经元数量。这种控制调节着兴奋性神经元的产生。当暂停被消除时，更多的中间神经元在同一时间迁移，因而大脑皮层被多余的中间神经元暂时定殖。这导致促进干细胞产生过多的兴奋性神经元的信息大量涌入。Nguyen 解释道，将生物学分析与在群体规模下的细胞运动生物信息学建模相结合使得这一发现成为可能。
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