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斯坦福生物X科学家识别保持神经弹性的细胞弹性

<p>斯坦福大学的研究人员已经确定了神经如何抵抗弯曲关节和移动组织的磨损的秘密握拳,怜悯手中的神经细胞有些被拉紧在手指外侧,其他人被挤压在你的手掌内尽管如此,他们继续做他们的工作,发出信号来检测触摸或疼痛,控制你的肌肉释放拳头或紧握它的问题是如何如果神经像软盘一样,不断的弯曲和伸展可能会损坏他们精致的膜,防止他们向脊髓发出信号迈克尔·克里格正在思考这个神经恢复力的问题,当他开始研究一些小的蛔虫时,它们的神经紧张并且随着时间的推移而破裂蠕虫在一种名为血影蛋白的蛋白质中发生突变,人们早就知道血影蛋白在红细胞表面下形成弹性晶格,以帮助它们在穿过电路时弯曲和弯曲系谱系统Krieg想知道:如果血影蛋白可以帮助提供血细胞的灵活性,它还能帮助神经抵抗日常生活的推拉吗</p><p>根据2月23日出版的“自然细胞生物学”杂志的研究结果,答案似乎是肯定的.Krieg是Miriam Goodman实验室的博士后研究员,他研究感觉触觉的神经元,Alex Dunn,他对物理特性感兴趣细胞桥接这些实验室,Krieg开始研究感知触觉的神经的物理特性,特别是血影蛋白在保持神经稳定并能够传递信号方面的作用.Goodman记得Krieg第一次向她展示了具有突变和扭曲神经的蠕虫“他打电话给我看虫子,我说,是的,这不正常“Goodman是斯坦福大学医学院分子与细胞生理学副教授,化学工程助理教授Alex Dunn将这些神经比作蠕虫到旧袜子“当我们看到弯曲时,我们意识到这看起来很像一个旧袜子它看起来松散和松软我们想也许会发生什么n是血影蛋白的作用就像弹性“当其他研究人员之前将这种松软的神经突变体与另一种缺乏移动能力的突变体蠕虫混合时,神经完好无损地进入蠕虫的老年时期而不会压扁和拉动不动的蠕虫,血小板的缺乏显然不是一个问题如果蠕虫只是静止不动,它们的神经就不那么需要有弹性了但是它们没有,因此,显然,对血影蛋白的需求有迹象表明同样的情况可能也是如此</p><p>人们 - 一些运动障碍似乎是由血红蛋白的突变引起的,而血清素蛋白在蠕虫和人类中非常相似感觉触觉古德曼的专业知识是神经感觉触摸她长期以来一直想知道它是什么在神经中检测压力并传输那个信号传递到神经膜的毛孔一旦打开,那些叫做离子通道的毛孔就会发出信号从神经向神经传递到脊髓并向大脑传播“如何通过激活是我非常感兴趣的事情,“古德曼说:”我们开始怀疑血影蛋白是否也有传递触摸带来的机械能的作用“为了找出答案,克里格在实验室里触摸了蠕虫,看到了他们做了什么通常情况下,当蚯蚓轻轻触摸它们时,蛔虫会摆动</p><p>带有血影蛋白突变的蠕虫几乎是注意到感觉的一半所有这些似乎加起来两件事首先,血影素可能是一种弹性网状物</p><p>神经细胞表面允许神经弯曲和弯曲仍然发送信号第二,在感知触摸的神经中,血影蛋白矩阵可能有助于将触摸传递到离子通道创建紧张Krieg继续完成一个实验之旅最终显示血影蛋白基质似乎使神经处于紧张状态以保持稳定Dunn回到袜子“如果你想象一下袜子并将其拉过它的静止长度它是当你松开它时,它仍然是直的但当弹性消失时,袜子不会保持其形状“Krieg做的一个实验证明了这种张力在血红素基质中是一个快乐的巧合 在Krieg加入他们的实验室之前,Dunn和Goodman认为开发一种研究细胞内力的工具是有帮助的</p><p>他们通过Stanford Bio-X获得资金来创造一个弹性荧光蛋白片段,它们可以插入到其他蛋白质中一个细胞如果那个蛋白质被拉伸,那么它们的片段在荧光灯下发出青色蓝色当蛋白质未被拉伸时,蛋白质片段发出黄色Krieg利用这种技术将弹性片段插入到正常蠕虫中的血影蛋白中当他看起来在敏感的神经中,他发现碎片发出的青色比黄色更亮,表明血红素在这些神经中伸展,就像Dunn假想拉伸的袜子中的弹性一样</p><p>事实上,他们的弹簧是如此敏感,他们可以估计光谱网络对其施加的力:大约2皮克顿为了透视这一点,苹果按比例缩小的力量是t 1牛顿因此,将苹果分成1,000,000,000,000个碎片,这些碎片中只有两个放在秤上的力是关于这些神经中血影素所产生的力这是不足以保持袜子,当然,但它实际上是与细胞内的其他类型的力量和马达相比,克里格在感觉触觉的神经中做了这项工作,但他说发现的可能适用于所有神经类型“我们认为我们的结果具有泛化效应并适用于其他神经元不是触摸受体的独特属性“科学家们现在希望了解血影蛋白是否会产生弹性,使其他类型的神经紧张,分子素在传递触觉中起什么作用,以及这种低蠕虫的发现是否广泛适用于其他动物以及我们自己受到重创的神经出版物:Michael Krieg,Alexander R Dunn和Miriam B Goodman,“机械控制β-spectrin的触觉”,Nature Cell Biology,2014; doi:101038 / ncb2915来源:斯坦福大学艾米·亚当斯图片来源:

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