Science：冷泉港學(xué)者揭示重要神經(jīng)細(xì)胞

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此圖片顯示單個的吊燈細(xì)胞（紅色）的連接和傳遞

40年前，吊燈細(xì)胞在哺乳動物中被發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家認(rèn)為其與人類癲癇及邏輯相關(guān)，一個的單吊燈細(xì)胞連接多達(dá)500個錐體神經(jīng)元。

經(jīng)過三年的努力，來自冷泉港的科學(xué)家們?nèi)涨白C明，吊燈細(xì)胞是出生在一個先前未確認(rèn)部分的胚胎的大腦，他們有一個名為腹側(cè)生發(fā)區(qū)（VGZ）。相關(guān)論文發(fā)表在2012年11月22日發(fā)布的Science雜志上。

“雖然興奮性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于許多周圍的錐體細(xì)胞，吊燈細(xì)胞在消息流平衡中發(fā)揮了*的作用，并zui終確定興奮性神經(jīng)元的功能組織成有意義的群體。”研究的資深作者，來自紐約州冷泉港實驗室的Prof Josh Huang教授指出。

“在吊燈細(xì)胞的情況下，這是更有趣的，”Prof Josh Huang教授說，“由于其*的解剖結(jié)構(gòu)：一個細(xì)胞可以調(diào)節(jié)500個其附近的其他細(xì)胞信息，如果我們需要了解大腦電路的工作，那么就去了解對應(yīng)的細(xì)胞信息。與其他抑制細(xì)胞不同的是，吊燈細(xì)胞在一個特定的解剖位置連接興奮細(xì)胞，這具有重要意義：傳遞信息的地方——軸突起始段（AIS） ，一個“廣播”錐體細(xì)胞產(chǎn)生興奮性細(xì)胞。為了能夠攔截500“廣播電臺”在這一點上，一個單一的吊燈細(xì)胞在其所在地的信息傳播和協(xié)調(diào)的一個非常重要的球員 ??。

許多抑制細(xì)胞的的內(nèi)側(cè)神經(jīng)節(jié)杰出（MGE）從一個大的孵化區(qū)。到現(xiàn)在為止，科學(xué)家尚不知道zui原始的吊燈細(xì)胞是不是出現(xiàn)與那里，但是吊燈細(xì)胞確實在MGE已經(jīng)消失后出現(xiàn)。只有在這一點上，確實小得多VGZ形式，提供一種神經(jīng)前體細(xì)胞的地方特別引起吊燈細(xì)胞。

研究小組發(fā)現(xiàn)，制造吊燈細(xì)胞的信號是由一個稱為Nkx2.1的基因主導(dǎo)。Nkx2.1是一種轉(zhuǎn)錄因子，其表達(dá)以前被認(rèn)為與其他抑制性神經(jīng)元類型的誕生。研究者發(fā)現(xiàn)伴隨著MGE的消失和VGZ出現(xiàn)后，Nkx2.1在某些前體細(xì)胞中表達(dá)。

Prof Josh Huang教授說，“除了驚訝地發(fā)現(xiàn)，吊燈細(xì)胞在其他抑制細(xì)胞之后誕生 ，我們的第二個驚喜的是，一旦出生，這些細(xì)胞需要一個非常刻板的路線到皮質(zhì)，并在3個皮質(zhì)層承擔(dān)非常特殊的作用。這導(dǎo)致我們假定其他特定的皮層細(xì)胞類型也有具體的遷徙路線發(fā)展。“

“新的產(chǎn)生影響，因為它是已知的數(shù)量和的結(jié)締組織的吊燈細(xì)胞密度是減少的研究。相同類型的協(xié)會zui近已在癲癇，黃教授的結(jié)論。“

Prof Josh Huang教授認(rèn)為此次關(guān)于吊燈細(xì)胞的研究進(jìn)展將對相關(guān)的研究如精神分裂癥患者的疾病產(chǎn)生重要影響。

吊燈細(xì)胞出生在一個以前從未被發(fā)現(xiàn)過的大腦區(qū)域Ventral Germinal Zone，箭頭表示，不成熟的吊燈細(xì)胞從VGZ區(qū)域向小鼠大腦皮層遷移

原文摘要：

The Spatial and Temporal Origin of Chandelier Cells in Mouse Neocortex

Diverse γ-aminobutyric acid–releasing interneurons regulate the functional organization of cortical circuits and derive from multiple embryonic sources. It remains unclear to what extent embryonic origin influences interneuron specification and cortical integration, because of difficulties in tracking defined cell types. Here, we followed the developmental trajectory of chandelier cells （ChCs）, the most distinct interneurons that innervate the axon initial segment of pyramidal neurons and control action potential initiation. ChCs mainly derive from the ventral germinal zone of the lateral ventricle during late gestation and require the homeodomain protein Nkx2.1 for their specification. They migrate with stereotyped routes and schedule and achieve specific laminar distribution in the cortex. The developmental specification of this bona fide interneuron type likely contributes to the assembly of a cortical circuit motif.