神经元使用“条形码”来区分自我和非自我gydF4y2Ba

单个神经元的树突设法避免相互交叉或接触。这种自我回避,允许树突遍布神经元的区域,是神经元正常连接和出生后发育所必需的。然而,一个神经元的树突可能与另一个同类神经元的树突相互作用,这表明单个神经元能够区分自我和非自我。哺乳动物大脑的一个关键问题是这是如何实现的。gydF4y2Ba

十多年前,生物化学和分子生物物理学主席兼教授Tom Maniatis博士的实验室发现了一个基因簇,可以编码大约60种被称为原钙粘蛋白的细胞表面蛋白质。他的实验室和其他研究人员发现,这些蛋白质在单个神经元中以不同的组合表达,从而提供了区分不同神经元的“条形码”。直到现在,这种条形码的功能仍然是一个谜。现在,哥伦比亚大学的Maniatis博士和他的同事,以及哈佛大学的Josh Sanes博士实验室的合作者们报告说,原钙粘蛋白是自我回避所必需的。gydF4y2Ba

树突是神经元的线状延伸,接收脉冲并将其传导到神经元细胞体。研究人员使用复杂的遗传方法从小鼠的特定神经元中移除原钙粘蛋白基因(Pchdg)的子集;他们将注意力集中在视网膜中间神经元上,这种中间神经元被称为星爆amarrine细胞(SACs),其树突形成了一个风车状的星爆模式(左图)。在囊中缺乏Pcdhg基因的小鼠中,来自单个囊的树突相互交叉,有时形成束或簇(右图)。这表明gydF4y2BaPcdhgydF4y2BaggydF4y2Ba基因在树突状的自我回避中起作用。这一发现特别有趣,因为最近全基因组测序研究表明原钙粘蛋白与自闭症有关。gydF4y2Ba

“原钙粘蛋白在哺乳动物神经系统中介导树突状自我回避”发表于gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba2012年7月29日。gydF4y2Ba

这项研究得到了美国国立卫生研究院R01NS029169、R01EY022073和R01NS043915的资助。gydF4y2Ba