神经细胞“身份密码”形成之谜

在人类大脑的繁复结构中，每一个神经细胞都拥有独特的“身份密码”，这个密码由一种名为原钙粘蛋白的分子所塑造。这些细胞间的独特标识，如同人类的身份证，使得它们能够相互识别、拥抱，共同构建出庞大的神经网络。

最近，上海交通大学系统生物医学研究院的吴强科研团队，在国际知名学术期刊《美国科学院院报》上公布了他们的最新研究成果，破解了原钙粘蛋白在大脑神经网络中如何形成“身份密码”的谜团。这一重大突破，对于我们理解复杂精神疾病的发病机理具有深远的影响。

人类的大脑包含上千亿个不同的神经元，每个神经元都能形成上万个特异性的突触连接，这些连接互相识别、组合，构建了约十万亿个神经网络，这些网络掌管着我们的生存、学习以及记忆功能。而原钙粘蛋白，这种分布在神经细胞膜表面的依赖钙离子的粘附分子，就像是神经细胞的“身份证”，通过不同的组合表达，决定了神经细胞的分子多样性，以及哪些神经细胞需要相互连接。

尽管科学家们早已识别出这个“身份密码”的存在，但对于其形成过程仍然知之甚少。吴强科研团队运用细胞发育系统生物学和基因组学技术，结合遗传学和生物化学方法，成功找到了两把关键的蛋白“钥匙”——绝缘子结合蛋白CTCF和染色体粘连蛋白Cohesin，这两把钥匙为我们揭示了不同神经细胞独特“身份密码”的成因。

进一步的研究显示，通过基因敲除或下调原钙粘蛋白家族会导致神经细胞发育异常，无法区分彼此并可能诱发凋亡。对于神经细胞“身份证号码”的深入研究，将帮助我们更好地理解复杂神经网络的形成机理，并推动对脑肿瘤、精神分裂症、自闭症等大脑疾病的发病机制的研究。

吴强指出，以自闭症为例，科学家已经在自闭症患儿的神经细胞中发现了原钙粘蛋白的变异。未来，我们或许可以通过遗传操作来控制神经细胞的“身份密码”产生，从而为治疗这些疾病提供新的方向。这项研究不仅揭示了大脑工作的神秘面纱，也为我们攻克一些神经系统疾病提供了可能的新策略。