大腦發育機制研究取得進展

　　大腦神經發育要經歷神經干細胞分化、神經元遷移、突觸形成以及神經環路的建立與重塑等過程，最終形成一個復雜的功能神經網絡。大腦發育異常可導致智力低下、癲癇和多種精神疾病。神經元遷移在正常大腦皮層結構建立和功能神經網絡形成過程中起關鍵作用。遷移神經元具有典型的雙極(bipolar)結構，分別是leading和trailing processes。Leading process在幾十年前就被發現具有從粗到細的結構，在靠近胞體的位置最粗(Cytoplasmic dilation)。最近研究還表明，F-actin在Cytoplasmic dilation中聚集并調控神經元遷移過程。然而，相關的分子機制一直未明了。

　　中科院遺傳與發育生物學研究所許執恒課題組通過胚胎腦內電轉技術和多種細胞生物學手段，發現JNK信號通路的支架蛋白―POSH和小G蛋白―Rac1是大腦發育過程中神經元遷移所必需的。另外，他們發現敲降 POSH或Rac1的表達均可導致遷移神經元的leading process在靠近胞體的位置無法形成具有從粗到細的結構。進一步研究表明，POSH通過調控Rac1的膜定位來調控Cytoplasmic dilation形成以及F-actin在leading process中的組裝，進而調控神經元遷移過程，從而闡明了Cytoplasmic dilation形成的分子機制。同時，該研究解決了另外一個長期懸而未決的科學問題――細胞內活化Rac1的定位機制。

　　該研究為深入探索大腦發育的分子機制提供了堅實基礎。

　　相關研究結果發表在《細胞》子刊Cell Reports上(Tao Yang, Yiming Sun, Feng Zhang, Yuangang Zhu, Lei Shi, Huashun Li and Zhiheng Xu. POSH Localizes Activated Rac1 to Control the Formation of Cytoplasmic Dilation of the Leading Process and Neuronal Migration, Cell Reports)。

　　該項工作受到科技部、中科院及國家自然科學基金委項目的資助。