为了使中枢神经系统与身体的其他部分沟通，大脑和脊髓内的神经通过神经元或神经细胞发送和接收信号。这种交流之所以能够发生，是因为突触结构允许这个过程发生。
当神经细胞靠得足够近形成一个突触时，它们允许突触囊泡释放一种化学物质，将通讯信号传递给下一个细胞。然而，美国圣母大学的一项新研究表明，这些突触囊泡在突触形成之前就已经被使用了，而且它们在脊髓发育早期也被用来形成脊髓。
“我们的研究团队在巴黎圣母院想探索突触囊泡扮演什么角色,这是一种很成熟的神经系统沟通难题,可以在早期开发,如果有的话,“科迪·史密斯说,伊丽莎白和迈克尔·加拉格尔生物科学助理教授和这项研究的作者。“该研究的第一作者埃文·尼科尔斯(Evan Nichols)发现，早在中枢神经系统发育完成、神经元通讯开始之前，突触囊泡就在帮助神经纤维进入脊髓，帮助神经纤维正常发育。”
这项研究在弗雷曼生命科学中心的支持下发表在《当代生物学》杂志上。尼科尔斯2019年毕业于美国圣母大学，本科时在史密斯实验室完成了这项研究，现在是斯坦福大学的研究生。
“埃文是我实验室发表的几篇论文的主要作者，”史密斯说。“我很高兴看到他如此投入到研究过程中，我期待着看到他做出更多伟大的工作。我希望这能鼓励更多的学生考虑研究——以及成为一篇论文的作者——如何成为他们本科经历的一部分。”
这项由阿尔弗雷德p斯隆基金会(Alfred P. Sloan Foundation)资助的研究表明，名为MMPs的酶对形成脊髓神经也很重要，因此对神经系统的发育也很重要。神经系统由中枢神经系统和外周神经系统组成，它们由背根神经节连接。当Smith和他的研究小组抑制MMP酶活性时，背根神经节神经纤维停止活动，无法进入脊髓。
史密斯说，了解像MMP酶这样的正常或健康的脊髓形成的关键因素，可以帮助研究人员确定如何最好地针对不同的疾病。
“通过了解早期发育过程中发生的事情，我们可以看到整个身体的神经元是如何形成的，并有可能确定如何在再生医学中模仿这个过程，比如脊髓损伤，”圣母大学干细胞和再生医学中心(Center for Stem Cells and medicine at Notre Dame)的附属成员史密斯(Smith)说。
此外，MMP酶也被发现与癌症转移，或癌症扩散到身体其他部位有关的研究。由于MMPs被发现在脊髓被背根神经节侵犯过程中起着重要作用，Smith指出，在发育过程中用于神经侵犯的分子与转移性癌细胞侵入新身体组织时所使用的分子之间可能存在联系。
这篇论文也成为《自然评论神经科学》的一个亮点。要阅读这项研究，请访问https://www.cell.com/current- biology/fulltext/s09609822(19)30838-3。
联系方式:Brandi Wampler，圣母大学研究交流专家，research.nd.edu / @UNDResearch
最初由Brandi Wampler于9月19日在research.nd.edu上发表。
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://news.nd.edu/news/study-of-the-nervous-system-could-have-implications-for-regenerative-medicine-and-cancer/