GLAST对于浦肯野细胞的纤维神经支配的必要性

北海道大学的研究人员发现，“L-谷氨酸/ L-天冬氨酸转运蛋白”(GLAST)分子在建立和维持小脑浦肯野细胞的正确神经布线中起着至关重要的作用。

浦肯野细胞是大脑中最大的神经细胞。它们存在于小脑中，大脑后部的小结构影响运动协调。它们主要通过两种不同类型的神经纤维 - “平行纤维”和“攀爬纤维”连接到神经系统。这些纤维连接到浦肯野细胞树突的不同部分，或从细胞体突出的分支，隔离他们的领土。

GLAST是由称为Bergmann神经胶质的专门绝缘细胞产生的分子，其包裹浦肯野细胞突触(突触是将一个神经细胞连接到另一个神经细胞的结构)。GLAST的作用是去除多余的谷氨酸盐，这是一种平行和攀爬纤维用于向浦肯野细胞发送信号的神经递质。这通过允许适量的谷氨酸到达目标神经细胞而不会溢出到其邻居上而促进“高保真”信号。然而，关于GLAST在神经回路发育中的作用知之甚少。

北海道大学的Watahiko Watanabe教授和他在的同事比较了普通小鼠和缺乏GLAST的突变小鼠的Purkinje细胞的连线。突变小鼠中浦肯野细胞的布线充满了异常。

由于在发育过程中纤维之间的竞争，每个浦肯野细胞通常由单根攀爬纤维支配。然而，在突变小鼠中，浦肯野细胞受到多个攀爬纤维的支配，这显然导致浦肯野细胞非典型地兴奋。

平行纤维也受到影响。它们强大地增加了与浦肯野细胞的连接数量，削弱了攀缘纤维和平行纤维之间的领土隔离。此外，在敲除小鼠中，Bergmann神经胶质细胞不适当地包裹在浦肯野细胞周围，使它们暴露于外部环境。

在另一个实验中，他们还发现正常成年小鼠中GLAST的功能性阻断导致与敲除小鼠中所见相似的异常。

“我们已经证明谷氨酸转运蛋白GLAST在建立和维持小脑适当的神经布线和绝缘方面起着重要作用。进一步的研究应该揭示GLAST的功能如何与神经网络的可塑性相关，“Masahiko Watanabe说。

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