研究发现关键分子可稳定神经元分支促进大脑健康

神经元通过创建树状分支相互连接来在大脑中形成回路。新形成的分支依赖于微管的稳定性，微管是对细胞中的物质运输非常重要的类似铁路的系统。调节分支中微管稳定性的机制在很大程度上尚不清楚。Vickie&Jack Farber神经科学研究所的新研究-杰斐逊健康(Jefferson Health)已确定了稳定微管并增强神经元新分支的关键分子。

就像通往新城市的铁路一样，稳定的微管将有价值的材料运输到新成立的分支机构，以便它们成长和成熟。

微管的稳定性受称为微管相关蛋白(MAPs)的蛋白调节，该蛋白包括许多亚型。马博士和该实验室的博士后研究员斯蒂芬·泰曼斯基(Stephen Tymanskyj)的先前工作已经确定了一种名为MAP7的亚型，并发现它被定位在新分支形成的地点。这使其成为调节微管稳定性的良好候选者。

在8月7日发表在《神经科学杂志》上的这项新研究中，Tymanskyj博士和Ma博士使用遗传工具从发育中的啮齿动物感觉神经元中去除了MAP7，并发现如果没有MAP7，分支仍然可以生长，但它们回缩的频率更高。这意味着如果没有MAP7，分支将无法建立完整而持久的连接。研究人员还向被激光切割的分支中引入了更多的MAP7蛋白，发现它可以减缓甚至阻止通常是由于伤害而发生的缩回。这表明操纵MAP7可能会挽救受损的神经元分支。

该研究的关键发现表明，MAP7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结合到微管的特定区域并使它们非常稳定，但避开了微管末端，在该末端迅速添加或去除了各个构件。这种有价值的结合特性可防止分支收缩时微管或细胞铁路完全解体。它还促进了微管的稳定重组，以延长细胞铁路的生长，从而促进随后的分支生长。此外，这项研究是第一个证明此新功能的研究，而其他MAP尚未观察到。

神经元分支可因身体伤害或毒性而受损。了解MAP7的作用提出了减少或避免这种损害的新方法。马博士总结说：“我们的研究发现了分支形成中微管调节的新分子机制，并提出了潜在治疗神经损伤的新靶标。

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