视网膜发育和运动感觉关键基因的识别

视觉依赖于眼球视膜内精心组织的细胞层，每个细胞都在感知过程中占有独立角色。霍普金斯大学的研究人员说，他们对了解这些细胞怎样组织起来以产生让大脑“看见”的东西，取得了重要进展。具体来说，他们报道已识别出引导两种类型运动感觉细胞分化的基因，使我们可以知晓视网膜中细胞层怎样发育的，以及对大脑皮质可能产生的影响。

“不同类型的细胞分化为各自的细胞层，使它们能够形成彼此相联的精确装置，这一点至关重要，它可以让我们处理视觉信息”，医学博士Alex Kolodkin说，他是来Johns Hopkins大学医学院Solomon H. Snyder神经科学部的教授，同时也是Howard Hughes医学研究所的研究员。“对于发育过程中这种分化是怎样产生的仍有许多有待研究的地方，但我们已首次发现使两种非常类似的细胞分化成各自不同神经元层的蛋白质。”

Kolodkin的研究小组，专门研究神经元（大脑和神经细胞）之间如何形成信号回路。之前的实验实验表明有两种类型的蛋白质，分别称为信号素和plexins，帮助引导这个过程。哺乳动物视网膜有10个细胞层，来自Kolodkin实验室的研究生Lu Sun，目前专注于研究携带其中两个细胞层蛋白质蓝图的基因。

这两个细胞层是由所谓的放射状无轴突细胞（SACs）够成。这两种类型SAC分别称为“OFF”和“ON”，前者能感知到达视网膜的光量的减少而后者能感知光量的增加，以此来探查到运动。

Sun检查这两种细胞产生的各种信息素和Plexin蛋白的数量，发现只有“ON”SACs能产生一种叫做Sema6A的信息素。SEMA6A只有与其在视网膜内的受体(一种称为PlexA2的plexin蛋白)相结合时才能产生作用，但Sun发现这两种类型SAC产生的plexa2大致等量。

由此推理SEMA6A可能是能让“ON”和“OFF”这两种SACs彼此分化出来的关键区别，Kolodkin的团队对Sema6A、PlexA2两种基因中任何一种或两者都可被关闭的小鼠进行分析，以观察此操作对视网膜的影响。

研究发现，如果在发育过程中“移除”两种基因中任何一种，将使得“ON”和“OFF”这两种细胞层混在一起，且导致“ON”SACs产生树状扩增的异常情况。然而，如果最初就不让SEMA6A基因产生作用，那“OFF”SACs仍可以看上去是正常的，且能正常运作。

“当SEMA6A和plexa2之间的信号丢失后，不仅细胞分层会打折扣，而且“ON”SACs不但失去了它们独特的对称外观，还有重要的是它们还丧失了运动探测能力”， Sun说，“这证明，赋予其‘放射状无轴突细胞’名称的美丽外形，对维持其正常功能也是必要的。”

Kolodkin补充道，“我们希望，学习这些特定类型的细胞怎样发生分层，不仅对视网膜，同时对理清整个神经系统的神经元之间怎样形成联接都有帮助。举例来说，分层也发生在大脑皮层，思维和意识是由其负责的，我们真的很想知道这此神经发育过程是怎样组织的。”

文章来源：MNT