美国麻省理工学院的研究人员确定出了一个对正常大脑功能至关重要的交流网络形成非常关键的蛋白质家族。这项研究的结果分两部分刊登在11月11的《神经元》（Neuron）杂志和11月18日的《自然—细胞生物学》（Nature Cell Biology）杂志的网络版上。
这个由Frank Gertler教授领导的研究组发现，一个特殊的蛋白质家族是指导轴突和树突形成所必须的。轴突和树突都是方便神经元间交流的细胞延伸物。
这项研究主要对细胞外延物——神经突(轴突和树突的前体)了解神经突如何形成最终将有助于找到可刺激神经突生长的疗法。研究人员构建出首个能够用于研究这个叫做Ena/VASP蛋白家族功能的模型。
大脑皮层中的大部分神经元都由一个单独的长轴突（将信息传递给其他细胞）和多个较短的树突（接收来自其他细胞的信息）。这些轴突和树突的相互连接是形成一个功能神经元环路的关键。
在这项新的研究中，研究人员发现没有三种Ena/VASP蛋白的小鼠虽然能制造脑细胞，但是那些神经元却不能延伸出任何轴突或树突。
已经知道Ena/VASP蛋白与轴突的导航（延伸方向的确定）有关，但是研究人员惊讶地发现它们还对神经突的形成至关重要。
Ena/VASP蛋白定位在神经突丝（丝状伪足）的顶端。这些指令告诉细胞是否继续延伸丝状伪足或停止生长。没有Ena/VASP蛋白，神经突就不能形成，因此神经元间也不能形成连接。
研究人员认为，Ena/VASP蛋白通过调节肌动蛋白丝与细胞中微管的相互作用来控制丝状伪足的生长。一个推理就是微管可能通过肌动蛋白丝来传递物质或信号给丝状伪足。
原始出处:
Neuron, Vol 56, 441-455, 08 November 2007
Article
Ena/VASP Is Required for Neuritogenesis in the Developing Cortex
Adam V. Kwiatkowski,1,5,6 Douglas A. Rubinson,1,5 Erik W. Dent,1,7 J. Edward van Veen,1 Jonathan D. Leslie,1 Jiangyang Zhang,2 Leslie M. Mebane,1 Ulrike Philippar,1 Elaine M. Pinheiro,1 Aurora A. Burds,1 Roderick T. Bronson,3 Susumu Mori,2 Reinhard Fässler,4 and Frank B. Gertler3,
1 Center for Cancer Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA
2 Department of Radiology, Division of Nuclear Magnetic Resonance Research, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD 2120, USA
3 Department of Biomedical Sciences, Tufts University School of Veterinary Medicine, North Grafton, MA 01536, USA
4 Department of Molecular Medicine, Max-Planck Institute of Biochemistry, Am Klopferspitz 18, 82152 Martinsried, Germany
Corresponding author
Frank B. Gertler
fgertler@mit.edu
Mammalian cortical development involves neuronal migration and neuritogenesis; this latter process forms the structural precursors to axons and dendrites. Elucidating the pathways that regulate the cytoskeleton to drive these processes is fundamental to our understanding of cortical development. Here we show that loss of all three murine Ena/VASP proteins, a family of actin regulatory proteins, causes neuronal ectopias, alters intralayer positioning in the cortical plate, and, surprisingly, blocks axon fiber tract formation during corticogenesis. Cortical fiber tract defects in the absence of Ena/VASP arise from a failure in neurite initiation, a prerequisite for axon formation. Neurite initiation defects in Ena/VASP-deficient neurons are preceded by a failure to form bundled actin filaments and filopodia. These findings provide insight into the regulation of neurite formation and the role of the actin cytoskeleton during cortical development.
