揭示细胞素，神经系统的秘密信使

　　圣犹达儿童研究医院的研究人员捕捉到了细胞素的图像，细胞素是一种细胞投影，在发育过程中参与远距离信号传输。

　　圣犹达儿童研究医院的科学家们发现了细胞素在大脑发育过程中的重要作用。细胞素是细胞上细长的突起，类似于头发。

　　尽管在发育中的脊椎动物的组织中，在显微镜下很难看到细胞群，但它们将远距离交流的细胞联系在一起。在哺乳动物神经系统的发育过程中，研究人员首次通过视觉展示了细胞素传递信号分子的过程。研究结果发表在《细胞》杂志上。

　　哺乳动物发育中的神经系统中的细胞素是由奥格登实验室的研究人员首次使用先进的显微镜方法和精心制作的样品制备相结合的方法发现的。

　　在新技术的帮助下，研究人员能够拍摄细胞素作为一种“快速”系统的功能，这种系统可以绕过附近的细胞，直接向更远的细胞发送信号，就像一列只在主要枢纽站停靠的快车一样。

　　脊索是主要的监测站之一;它会产生一种信号，这种信号对形成正在生长的脊髓至关重要。奥格登的研究小组获得了起源于脊索的细胞素中运输过程的图像。

　　在小鼠模型中，研究人员通过阻止信号蛋白进入细胞组，破坏了神经发育，造成了严重的神经缺陷。

　　哺乳动物的发育过程是精心调控的，需要协调才能使所有组织和器官正确形成。细胞决定何时承担特定命运的机制是通过对被称为形态因子的信号蛋白的特定阈值作出反应。

　　在一个信号梯度上，细胞对这些信号的反应不同，对高浓度和低浓度的给定形态素的反应具有不同的特征。发展需要良好的梯度;坡度差会导致灾难。

　　这些形态形成模式在细胞组织的各个领域中产生的过程尽管具有重要意义，但仍然是一个谜。其中一些梯度可以用简单的扩散来解释，但不是全部。支持细胞素信号在形态形成过程中发挥关键作用的证据是由科学家阻断进入细胞素的信号所导致的神经功能缺陷提供的。

　　奥格登说:“这些缺陷确实是第一个直接证据，证明基于细胞素的信号在神经管模式中起着关键作用。”

　　St. Jude小组阐明了在神经管中形成音刺猬形态原梯度的一种方法。虽然Sonic Hedgehog到达目标细胞的途径并不总是很清楚，但它在之前被认为是大脑发育过程中至关重要的信号分子。

　　根据这项研究，细胞素是产生超音hedgehog信号梯度机制的重要组成部分。因此，当Sonic Hedgehog基因无法被装载到细胞素中时，其信号功能受到阻碍。

　　Odgen继续说道:“在形态因子信号研究领域，我们一直想知道信号是如何从一个细胞群传播到另一个接收细胞群并形成梯度的。令人兴奋的是，我们发现产生形态原信号的细胞在传递形态原信号的过程中发挥着积极的作用。信号细胞不仅制造形态原，而且还帮助物理传递信号。”

　　信号蛋白的细胞素表达运输的发展程度尚不清楚。

　　奥格登说:“在这里，我们用音速刺猬作为模型。但我们也有证据表明，这些结构可能对传递在神经管发育过程中至关重要的其他信号很重要。现在我们已经开发出一种系统来可视化这些细胞素，我们可以开始揭示它们功能的真正广度。”