加国大学发现制定脑内庞大通讯连接网路的重要机制 作者：驻加拿大台北经济文化代表处科技组　现职：驻加拿大台北经济文化代表处科技组 文章来源：McGill University, 2009年8月26日 发布时间：98.10.30 在一项新的研究中，加拿大麦吉尔大学（McGill University）蒙特利尔神经学研究所及 医院（Montreal Neurological Institute and Hospital, The Neuro）发现建立脑部庞 大通讯连接网路的重要机制。 涉及精神分裂症关联的基因产物钙调去磷酸酶（Calcineurin）与转录因子活化T细胞核因 子（Nuclear Factor in Activated T-cells, NFAT）彼此交互作用的讯号通路，会影响 神经细胞连接处或突触（synapse）的连接性，将影响视觉系统中神经细胞的突出物或树 突分支。这项研究成果发表在《神经学期刊（Neuron）》，可望带给脑损伤患者希望，并 可能早期诊断及治疗精神分裂症、自闭症，或其他学龄前因发生神经布线不良而造成的发 展障碍。 在大脑发展初期，神经元之间有过多且非特定的连接。在发展及学习的过程中，会不断修 正这些连接，最後保留强壮的及特定的连接。这种纯化的过程反应出这是由於环境所给予 的一连串影响，但一般传统上认为这是经由负责神经元间突触的变化。 神经元在细胞本体具有延伸突出分支的倾向，这个突出物叫做树突。树突负责接收讯息， 并形成突触，与其他神经细胞末梢相联系，使得神经的脉动得以传递。在所谓树突发育的 突触模式中，树突与潜在突触间的交互作用能提供外在的指示，帮助指引树突长成与突触 交互作用最佳的模式。因此，成长或分支最有可能发生的区域是在有稳定的突触的地方， 而且回缩（retraction）最可能发生在突触变得不稳定或无法成熟的区域。 Neuro的神经科学家，也是主要的研究人员Edward Ruthazer表示，我们的研究显示，突触 连接的改变也是由蛋白质产生的细胞转录外形（transcriptional profile）之变化来控 制。有越来越多的证据显示，制造蛋白质过程中的重要环节「转录调节」，是突触的连接 性长期改变的关键调节器。 钙调去磷酸酶（Calcineurin, CaN）调节转录过程，这个转录过程控制突触的形成和功能 。它也一直被认为与减弱细胞之间的联系有关，它很有可能是修正连接的调节器。CaN指 导神经元通过转录因子NFAT，NFAT则在轴突的过度生长及神经对外部指示的反应上起重要 作用，这些外部指示涉及线路的发展及纯化。 研究生 Neil Schwartz在Ruthazer博士的实验室设计了专门阻碍CaN和NFAT在细胞核互相 作用的方法，以研究对视觉系统的神经元连接的影响。 Ruthazer博士解释，研究结果发 现抑制CaN的功能会产生更多的树突分支和突触，证明CaN是能有效调节树突的复杂性及突 触的功能。而他们更进一步证明，CaN透过激活NFAT转录因子来调节其对神经线路的影响 ，并且在发育的大脑内NFAT的活性可以由自然视觉刺激来调节。 这个突触模式的延伸，不仅考虑了与突触交互作用构成的神经元体系结构，也考虑了神经 细胞的转录外形，加深了对异常神经连接的疾病了解，并提供了早期诊断和治疗的可能性 。 关於蒙特利尔神经学研究所暨医院（Neuro） 蒙特利尔神经研究所暨医院是一所独特的神经科学学术医疗中心，於1934年由着名的 Wilder Penfield医学博士成立。该所是一个麦吉尔大学的教学研究机构，并为麦吉尔大 学健康中心的神经科学任务（Neuroscience Mission）奠定基础。Neuro的整合性研究、 关怀病患的医疗照护，及先进的训练等所有领导科学及医学进步的关键是国际所公认的。 Neuro有细胞及分子神经科学、脑成像、认知神经科学领域，以及研究并治疗癫痫症、多 发性硬化症和神经肌肉疾病方面的顶尖研究人才。欲了解更多相关资讯，请参访网站 www.mni.mcgill.ca。 资料来源： http://www.mcgill.ca/newsroom/news/item/?item_id=108629 -- 本文转录自： http://stn.nsc.gov.tw/view_detail.asp?doc_uid=0981024014 --

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