神经元和植物根系细胞可能有类似的生长机制

一项来自美国国立卫生研究院（NIH）下属国立中风和神经性疾病研究所（NIDDK）和美国哈佛大学医学院的新的研究成果表明，神经元和植物的根系细胞可能使用了类似的生长机制。该新研究表明，一些形式的遗传性痉挛性下肢瘫痪疾病（HSP）普遍存在潜在的缺陷与广泛用于农业研究中的植物根毛异常发生机制中存在的缺陷及其相似。研究结果还提示，拟南芥（Arabidopsis  thaliana）对于HSP  的研究非常有用。这项发表在8  月7  日Cell  杂志上。

HSP  是一类遗传性神经紊乱疾病，患者体内一些最长的神经元不能正常生长，并且无法正常行使功能。HSP  在不同家族中存在着许多不同的形式，共有40  多个基因已经证实与这种疾病相关。新研究表明，内质网（ER）的形态缺陷是造成HSP  的一种常见的原因。研究人员推论，在一些形式的HSP  中，内质网失去其复杂的结构形态，从而导致其无法支持皮质脊髓轴突生长与修护。这项新的研究的重点在于一个被称作atlastin  的基因上。这个基因在10%左右的HSP  患者体内均有缺陷，研究人员以往的研究中也表明，该基因在神经轴突生长中起作用。这项新的研究表明，在哺乳动物细胞中atlastin  蛋白对于维护内质网的形状是必要的，在面包酵母中，与其类似的蛋白质Sey1p  蛋白也执行相同的功能。

研究者通过证明atlastin  与一类被称为DP1  蛋白家族之间的联系，来说明内质网的缺陷与HSP  之间存在的普遍联系。几年前，Prinz  博士和Rapoport  博士报道，在酵母中DP1  的类似物调控着内质网的形状。同时，其他研究人员也分别报道，3%到8%HSP  病例都是由REEP1  的突变引起的，而REEP1  蛋白就属于DP1  蛋白家族。这项研究结果表明，在哺乳动物细胞中atlastin  与DP1  相互发生物理作用，而在酵母中Sey1p（酵母中的atlastin）与DP1  的类似物相互作用。

研究人员同时指出，拟南芥中也存在类似atlastin  的基因，即所谓的根毛缺陷3  基因（RHD3）。RHD3  的突变导致植物产生短的、波浪状的根毛。如果轴突生长和根毛生长之间的关系能被进一步的研究证实，拟南芥将可能成为研究HSP  发病机制的一个有用的工具。