稳定神经元分支以获得健康的脑回路

费城——神经元通过创造树枝相互连接，在我们的大脑中形成回路。新形成的分支依赖于微管的稳定性，微管是一个类似铁路的系统，对细胞内物质的运输非常重要。调节分枝中微管稳定性的机制在很大程度上是未知的。Jefferson Health Company是VickieJack Farber神经科学研究所的一项新研究，该研究发现了一种能够稳定微管并增强新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运输到新形成的分支，使它们能够生长和成熟，”神经科学系副教授、该研究的资深作者马乐博士解释说。微管稳定性由一种称为微管相关蛋白(MAPs)的蛋白质调节，该蛋白质包括许多亚型。实验室博士后马博士和斯蒂芬泰曼斯基(Stephen Tymanskyj)之前的工作确定了一种叫做MAP7的亚型，并发现它位于新分支形成的部位。这使得它成为调节微管稳定性的良好候选物。

在8月7日发表在《神经科学杂志》上的一项新研究中，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MAP7，发现如果没有MAP7，分支仍然可以生长，但它们会更频繁地缩回。这意味着没有MAP7，分支就无法建立完整持久的连接。研究人员还在激光切割的树枝中引入了更多的MAP7蛋白，发现它可以减缓甚至阻止受伤时通常发生的回缩。这表明操纵MAP7可能潜在地挽救受损的神经分支。

这项研究的一个重要发现证明了MAP7与微管相互作用时的独特性质。研究人员发现，在细胞中，MAP7与微管的特定区域结合，使其非常稳定，但避免了微管末端，在微管末端，单个构件会迅速添加或移除。这种有价值的结合特性可以防止微管或细胞铁路在分支缩回时完全分解。它还促进微管的稳定重组，以扩展细胞铁路，用于后续的分支生长。此外，本研究首次证明了这一新功能，其他地图尚未观测到。

神经分支可能因物理损伤或毒性而受损。了解MAP7的功能，为减少或避免这种伤害提出了新的方法。“我们的研究发现了微管调控分支形成的新分子机制，并为神经损伤的可能治疗提出了新的靶点，”马博士总结道，他已经开始探索这项研究的新研究。

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