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构建大脑需要数百万次危险的 DNA 断裂
科学家发现，构建健康的大脑需要一个意想不到的步骤：年轻的神经元通常会破坏并快速修复自己的 DNA。随着大脑的发育，新形成的神经细胞必须穿过紧密堆积的组织，到达它们将成为大脑神经网络一部分的位置。这段艰巨的旅程结果是 [...]
来源:SciTech日报科学家发现，构建健康的大脑需要一个意想不到的步骤：年轻的神经元通常会破坏并快速修复自己的 DNA。
随着大脑的发育，新形成的神经细胞必须穿过紧密堆积的组织，到达它们将成为大脑神经网络一部分的位置。这段艰巨的旅程最终带来了意想不到的代价。
京都大学综合细胞材料科学研究所 (WPI-iCeMS) 和合作机构的研究人员在《自然》杂志上发表的一项新研究发现，这种迁移会导致年轻神经元广泛的 DNA 损伤。令人惊讶的是，研究人员发现这种损坏并不是出现问题的迹象。相反，它似乎是大脑皮层发育的正常部分，健康细胞会在损伤造成持久伤害之前修复损伤。
DNA 损伤表现为双链断裂，即 DNA 双螺旋的两条链都被切断。这些是最严重的 DNA 损伤类型，因为如果不修复，可能会导致突变甚至细胞死亡。
“发育中的大脑似乎已经进化到能够有效地耐受和修复神经元损伤，”领导这项研究的 WPI-iCeMS 教授 Mineko Kengaku 说道。 “但是了解这种耐受性的极限，以及修复不完全时会发生什么，使我们更接近于了解一系列神经系统疾病。”
追踪神经元迁移过程中的 DNA 损伤
为了研究这种损伤是如何发生的，研究人员使用微小的实验室微通道模拟了生长中大脑中发现的狭窄通道，重现了神经元发育的物理过程。
当神经元挤过这些有限的空间时，荧光标记显示细胞内部出现 DNA 双链断裂。当神经元完成旅程后，那些信号逐渐消失。大部分损伤在 24 小时内得到修复，神经元继续正常运作。