講座內(nèi)容：大腦是人和動物機體中最重要也是最復(fù)雜的器官。神經(jīng)元遷移是神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中的重要步驟之一，受神經(jīng)元內(nèi)外多種分子的調(diào)節(jié)和控制。神經(jīng)元遷移障礙會引起神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常和功能障礙，如癲癇、智力低下和自閉癥等。搖晃蛋白(Reelin)是一種大分子細胞外基質(zhì)蛋白，主要由胚胎發(fā)育過程中分布于大腦皮質(zhì)和海馬邊緣層的Cajal-Retzius細胞合成和分泌。該蛋白突變會導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)異常和功能障礙，主要表現(xiàn)為運動功能障礙，包括軀體震顫和運動失調(diào)，呈現(xiàn)醉酒步態(tài)，因此被稱為搖晃小鼠(reeler mouse)。其結(jié)構(gòu)異常以具有層狀結(jié)構(gòu)的腦區(qū)受影響最為嚴(yán)重，如大腦皮質(zhì)、海馬結(jié)構(gòu)和小腦皮質(zhì)等。正常小鼠大腦皮質(zhì)的六層結(jié)構(gòu)形成的順序是由內(nèi)向外，即最早產(chǎn)生的神經(jīng)元位于皮質(zhì)深層，而晚出生的神經(jīng)元則首先要遷移穿過早期產(chǎn)生的神經(jīng)元形成的層到達并形成大腦皮質(zhì)的淺層，在搖晃小鼠中大腦皮質(zhì)的形成順序被翻轉(zhuǎn)，變成了由外向內(nèi)。正常小鼠海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)顆粒細胞和錐體細胞形成致密的細胞帶，而搖晃小鼠中顆粒細胞層消失，錐體細胞分成兩層。搖晃小鼠的小腦明顯小于正常小鼠，而且細胞排列紊亂。以上證據(jù)表明搖晃蛋白在神經(jīng)元遷移和層形成過程中起著非常重要的作用，但其作用機制仍不清楚。本實驗室應(yīng)用器官型腦片培養(yǎng)、子宮內(nèi)電擊轉(zhuǎn)染、激光共聚焦顯微鏡和延時成像等先進技術(shù)對搖晃蛋白在神經(jīng)元遷移和層形成過程中的作用機制進行了深入細致的研究，發(fā)現(xiàn)搖晃蛋白在分泌后可被剪切成五種大小不同的片段，其中較小的片段可以滲入到大腦皮質(zhì)的深層與剛出生神經(jīng)元表面的載脂蛋白受體結(jié)合，促進和吸引神經(jīng)元向大腦皮質(zhì)表面遷移，而較大片段則保留在分泌搖晃蛋白的Cajal-Retzius細胞所在的大腦皮質(zhì)的最外層邊緣帶，當(dāng)遷移神經(jīng)元到達皮質(zhì)板和邊緣帶的交界處時，大片段與這些神經(jīng)元表面的極低密度脂蛋白受體結(jié)合抑制神經(jīng)元的運動，使神經(jīng)元停止遷移。根據(jù)以上結(jié)果我們認(rèn)為搖晃蛋白在神經(jīng)元遷移過程中起兩個相反的作用，既是吸引信號又是終止信號，即搖晃蛋白不同的片段在不同的時間、不同的地點與不同的受體結(jié)合使神經(jīng)元首先向一定的方向遷移并在適當(dāng)?shù)奈恢猛Ｖ惯w移，最終使不同時期產(chǎn)生的神經(jīng)元按由內(nèi)向外的順序形成大腦皮質(zhì)的六層結(jié)構(gòu)。