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微小的细胞结构在大脑发育中发挥重要作用
研究表明初级纤毛如何塑造发育中的大脑并导致疾病
来源:加州大学河滨分校我们细胞内一个很大程度上被忽视的结构可能在大脑的形成过程中发挥着至关重要的作用，为发育障碍和潜在疗法提供了新的见解。
在《Cell Reports》上发表的一项研究中，加州大学河滨分校的生物医学科学家葛学才和她的团队重点研究了初级纤毛，这是一种在人体几乎每个细胞中都存在的微观天线状结构。尽管初级纤毛无处不在，但令人惊讶的是，它的研究仍然不足。
“甚至很多生物学家对此也不熟悉，”医学院生物医学副教授葛说。 “关于这个细胞器，我们还有很多东西需要了解。”
几十年来，科学家们一直认为初级纤毛是一种几乎没有功能的进化残余物。但越来越多的证据表明事实并非如此。当结构被破坏时，可能会导致一系列称为纤毛病的疾病，影响包括大脑在内的多个器官。
“患者可能有肾脏问题或肥胖，”葛说，“但当你观察他们的大脑结构时，你经常会发现异常。这让我们想知道纤毛是否在大脑发育中发挥着作用。”
为了进行研究，葛的团队检查了神经祖细胞——产生神经元的早期细胞。这些细胞中的每一个都包含一个初级纤毛，该纤毛延伸到脑室，即发育中的大脑中充满液体的空腔。
研究人员使用大规模生化方法分析了 1000 多个小鼠胚胎大脑，以确定这些纤毛中存在哪些蛋白质。他们的发现挑战了现有的假设。
“我们发现了许多没人预料到会在纤毛中发现的蛋白质，”葛说。 “在某些情况下，这些蛋白质与人类发育障碍直接相关。”
其中一种蛋白质 CKAP2L 与 Filippi 综合征有关，Filippi 综合征是一种导致大脑体积缩小的疾病。当研究人员在小鼠体内去除这种蛋白质时，这些动物的大脑发育得更小。