UCLA的研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)調(diào)節(jié)正在生長(zhǎng)的雞和小鼠胚胎中脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元發(fā)育的基因網(wǎng)絡(luò)。研究人員還回答了一個(gè)長(zhǎng)久以來(lái)無(wú)法回答的問(wèn)題：為什么運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元（脊髓用于控制肌肉運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)元）比其他神經(jīng)元更快形成。

“這項(xiàng)研究詳細(xì)解釋了胚胎如何產(chǎn)生成熟脊髓中的各種細(xì)胞。” UCLA神經(jīng)生物學(xué)Ethel Scheibel教授Novitch說(shuō)道。“我們和生物學(xué)家及計(jì)算生物學(xué)家一起合作運(yùn)用新技術(shù)為我們了解胚胎發(fā)育的過(guò)程帶來(lái)了希望。”

脊髓中不同的神經(jīng)細(xì)胞會(huì)在胚胎發(fā)育過(guò)程中由神經(jīng)前體細(xì)胞形成。長(zhǎng)久以來(lái)我們都知道不同的神經(jīng)元在胚胎發(fā)育的不同時(shí)期形成，其中運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元是脊髓中形成的神經(jīng)元。然而研究人員并不知道為什么運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元會(huì)以這種方式發(fā)育形成。

研究人員使用的分子生物學(xué)技術(shù)評(píng)估了神經(jīng)元形成過(guò)程中基因活動(dòng)的改變。他們通過(guò)一種叫做單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄分析的方法完成了這項(xiàng)任務(wù)，該技術(shù)可以同時(shí)檢測(cè)單個(gè)細(xì)胞的所有基因活動(dòng)。這幫助團(tuán)隊(duì)同時(shí)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元形成過(guò)程中涉及的200個(gè)基因的活動(dòng)。為了分析這些數(shù)據(jù)，研究人員開(kāi)發(fā)了計(jì)算機(jī)軟件重建神經(jīng)元形成過(guò)程中基因活動(dòng)的變化。

分析結(jié)果表明一個(gè)叫做Olig2的基因產(chǎn)生的蛋白質(zhì)通過(guò)干擾另一個(gè)基因家族（Hes基因）的幾個(gè)成員的活性促進(jìn)了運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的形成。Hes基因可以抑制神經(jīng)元形成。研究人員通過(guò)抑制或者增加小鼠胚胎或者雞胚胎脊髓中Olig2的活性確認(rèn)了Olig2具有促進(jìn)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元形成的功能。

“在胚胎發(fā)育過(guò)程中，神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)按照的程序形成，每一部分都會(huì)在準(zhǔn)確的時(shí)間和位置形成。我們的研究揭示了運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元形成過(guò)程中的程序。