这种名叫原钙粘蛋白的“身份密码”在大脑神经网络中究竟是如何形成的？
半月历史在我们的大脑中，有一种协议蛋白分布在每个神经细胞的表面，它的不同表达为每个神经细胞创造了一个独特的“身份代码”。通过不同的“身份码”，神经细胞可以“相互识别”、“相互拥抱”，形成神经网络。记者从上海交通大学新闻发布会上了解到，上海交通大学系统生物医学研究所吴强课题组破解了名为肌钙粘蛋白的“身份码”是如何在大脑神经网络中形成的。
这项研究结果最近发表在国际著名学术期刊《国家科学院院刊》上，这将对理解复杂精神疾病的发病机制产生深远的影响。
人脑包含了数千亿个不同的神经元，每个神经元可以形成数万个特定的突触连接。它们相互识别并结合，形成大约10万亿个神经网络来“控制”适应生存、学习和记忆的大脑功能。使神经细胞相互识别、区分和连接的“身份码”是分布在细胞膜表面的黏附分子，它依赖于钙离子。原粘附素基因家族可以形成神经细胞的分子多样性，并通过联合表达决定哪些神经细胞相互连接。
虽然科学家们已经能够识别这种“身份代码”，但他们对其形成过程知之甚少。吴强教授的研究团队运用细胞发育系统生物学和基因组学技术，结合遗传学和生物化学方法，发现了两个神奇的蛋白质“钥匙”——绝缘体结合蛋白CTCF和染色体粘附蛋白Cohesin，从而揭示了不同神经细胞具有不同“身份密码”的原因。
涉及吴强团队的国际前沿科学研究此前发现，原钙粘蛋白家族基因敲除或下调可导致神经细胞发育异常，无法相互区分，诱导凋亡。对神经细胞“ID号”的进一步研究，将有助于人们了解复杂神经网络的形成机制，推动脑肿瘤、精神分裂症、自闭症等脑部疾病发病机制的研究。
“以自闭症为例，科学家发现自闭症儿童的神经细胞中的原儿茶胺与普通人不同，并产生了变异。我们的研究将有助于发现这种蛋白质如何以及为什么会变异。”吴强认为，未来科学家或许可以通过基因操纵来控制神经细胞“身份密码”的产生。
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