研究确定了大脑中稳定神经分支（大脑回路）的关键分子

来源：News Medical | 校审：Kate Anderton | 2019年9月18日 | 翻译：聚生物

神经元在我们的大脑中通过形成树状的分支相互连接而形成回路。新形成的分支依赖于微管的稳定性，微管是一种类似铁路的系统，对细胞内物质的运输非常重要。调控树枝微管稳定性的机制尚不清楚。来自Vickie & Jack Farber神经科学研究所的一项新研究——Jefferson Health，发现了一种稳定微管并增强新的神经元分支的关键分子。

“就像通往新城市的铁路一样，稳定的微管将有价值的物质输送到新形成的分支，使它们能够生长和成熟。”

——马乐博士，神经学系副教授，本研究资深作者

微管稳定性是由微管相关蛋白(map)调控的，它包括许多亚型。马博士和实验室博士后斯蒂芬·泰曼斯基(Stephen Tymanskyj)之前的工作已经确定了一种名为MAP7的亚型，并发现它定位在新分支形成的地方。这使得它成为调节微管稳定性的重要候选蛋白。

在2019年8月7日发表在《神经科学杂志》(Journal of Neuroscience)上的这项新研究中，泰曼斯基博士和马博士使用基因工具从发育中的啮齿动物感觉神经元中移除MAP7，他们发现，没有MAP7，神经分支仍然可以生长，但收缩得更频繁。这意味着如果没有MAP7，神经分支就不能建立完整而持久的连接。研究人员还将更多的MAP7蛋白引入被激光切割过的树枝中，发现它可以减缓甚至防止因受伤而导致的收缩。这表明，操纵MAP7可能会挽救受损的神经元分支。

这项研究的一个关键发现表明，MAP7在与微管相互作用时具有独特的特性。研究人员发现，在细胞中，MAP7与微管的特定区域结合，使它们非常稳定，且避免了微管末端的快速添加或移除单个构建块。这种宝贵的结合特性可以防止微管或细胞“铁路”在分支收缩时完全解体。它还促进微管稳定地重新组装，以扩展细胞“铁路”，促进随后的分支生长。此外，这项研究首次证明了这一新特征，这是其他MAP蛋白所没有观察到的特性。

神经分支可能被物理或毒性损伤。理解了MAP7的作用，可以提出减少或避免这种损害的新方法。“我们的研究发现了微管在神经元分支形成过程中调控的一种新的分子机制，并提出了一个潜在治疗神经损伤的新靶点，”马博士总结道。

原文检索：

Tymanskyj, S.R, & Ma, L. (2019) MAP7 Prevents Axonal Branch Retraction by Creating a Stable Microtubule Boundary to Rescue Polymerization. Journal of Neuroscience.

doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0775-19.2019.

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