图源: Hilliard Lab, Queensland Brain Institute
这是一项可以重写关于神经元的教科书的发现，其也可以帮助我们理解某些神经系统疾病的基础。
一百多年以来，科学家们一直认为神经细胞总是保持彼此分离而非融合。然而昆士兰大学（UQ）的研究人员发现，在某些情况神经元并不总是如此独立。
融合蛋白是组织发育中细胞融合所必需的分子，除了在某些病毒感染，压力应激或神经系统疾病（例如多发性硬化症，精神分裂症和双相情感障碍）情况中，通常不在神经系统中表达。
昆士兰州昆士兰州脑研究所和克莱姆·琼斯老年痴呆研究中心（CJCADR）的Massimo Hilliard教授，Rosina Giordano-Santini博士和Zhaoyu Li博士领导的团队发现，通过生物工程手段在线虫的神经元中表达融合蛋白时，这些神经细胞将融合在一起，导致受损的行为表现。
Hilliard教授介绍道：“我们对在神经元中表达融合蛋白的影响知之甚少，包括神经元融合在一起会发生什么。因此我们在1毫米长的线虫中探索了这些问题，利用线虫我们可以在显微镜下轻松地观察神经元并操纵其基因表达。当神经细胞融合时，我们发现它们的电活动耦合在一起，从而影响了动物的行为——我们可以将它比作两个房间，每个房间都有自己的电灯开关——电活动耦合的问题是打开一个开关，两个房间的灯都会打开。”
在线虫中，研究人员使负责检测不同气味的神经元发生融合。他们观察到当神经细胞融合时，线虫失去了寻求食物或躲避危险的能力。
这个结果为我们提示了导致大脑环路功能障碍和神经系统疾病的新潜在原因。
那么大脑中的融合蛋白是从哪里来的呢？
Giordano-Santini博士说，神经元中至少有两种可能的方式产生融合蛋白：一种是神经系统疾病导致的；另一种是病毒进入脑中，劫持并改变细胞信号通路导致的。我们知道病毒可以感染大脑，在某些阿尔茨海默氏病患者的脑细胞中发现了单纯疱疹病毒，造成了严重破坏并导致疾病。
现在，研究人员渴望发现这种细胞融合和环路功能的损伤是否也会在哺乳动物中发生。
Hilliard教授说：“对神经元融合的更多了解将使我们能够确定它在人类疾病中的发生频率，并最终开发出预防方法或将神经元从这种命运中拯救出来。
参考文献：
Rosina Giordano-Santini el al., "Fusogen-mediated neuronneuron fusion disrupts neural circuit connectivity and alters animal behavior," PNAS (2020).
编译作者：小鱼干（brainnews创作团队）
校审：Simon（brainnews编辑部）