講座內容：大腦是人和動物機體中最重要也是最復雜的器官。神經元遷移是神經系統(tǒng)發(fā)育過程中的重要步驟之一，受神經元內外多種分子的調節(jié)和控制。神經元遷移障礙會引起神經系統(tǒng)結構異常和功能障礙，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蛋白，主要由胚胎發(fā)育過程中分布于大腦皮質和海馬邊緣層的Cajal-Retzius細胞合成和分泌。該蛋白突變會導致神經系統(tǒng)嚴重的結構異常和功能障礙，主要表現為運動功能障礙，包括軀體震顫和運動失調，呈現醉酒步態(tài)，因此被稱為搖晃小鼠(reeler mouse)。其結構異常以具有層狀結構的腦區(qū)受影響最為嚴重，如大腦皮質、海馬結構和小腦皮質等。正常小鼠大腦皮質的六層結構形成的順序是由內向外，即最早產生的神經元位于皮質深層，而晚出生的神經元則首先要遷移穿過早期產生的神經元形成的層到達并形成大腦皮質的淺層，在搖晃小鼠中大腦皮質的形成順序被翻轉，變成了由外向內。正常小鼠海馬結構內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。以上證據表明搖晃蛋白在神經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。本實驗室應用器官型腦片培養(yǎng)、子宮內電擊轉染、激光共聚焦顯微鏡和延時成像等先進技術對搖晃蛋白在神經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的深層與剛出生神經元表面的載脂蛋白受體結合，促進和吸引神經元向大腦皮質表面遷移，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的最外層邊緣帶，當遷移神經元到達皮質板和邊緣帶的交界處時，大片段與這些神經元表面的極低密度脂蛋白受體結合抑制神經元的運動，使神經元停止遷移。根據以上結果我們認為搖晃蛋白在神經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合使神經元首先向一定的方向遷移并在適當的位置停止遷移，最終使不同時期產生的神經元按由內向外的順序形成大腦皮質的六層結構。