Reelin,這種由RELN基因編碼的大型分泌性細胞外基質糖蛋白,主要在發育中大腦中調節神經元的遷移和定位過程,通過控制細胞間的相互作用實現這一點。除了在早期發展中的重要角色外,Reelin在成人大腦中也持續發揮作用。它能夠調節突觸可塑性,通過增強長期增強(LTP)的誘導和維持來發揮作用。此外,Reelin還刺激海馬體的樹突和樹突棘的發展,並調節成人神經生成區域(包括腦室下區和顆粒層下區)產生的神經母細胞的持續遷移。
Reelin在幼年的神經元發展中扮演著決定性角色,而在成人期也持續影響神經元的健康和功能。
Reelin不僅存在於大腦中,還在肝臟、甲狀腺、腎上腺、輸卵管和乳腺等其他部位發現,並且在各個解剖區域中的含量相對較低。多項研究建議Reelin可能與多種腦部疾病的發病機制有關,其表現程度在精神分裂症和精神病性雙向情感障礙中顯著降低,然而,這種觀察的原因仍不明朗,因為一些研究顯示精神藥物本身會影響Reelin表達。
Reelin的名稱來源於異常的“搖晃步態”老鼠,即“reeler”小鼠。這類小鼠後來被發現缺乏這種腦蛋白,且對RELN基因的突變為純合子。缺失Reelin會導致一種名為“腦回缺失症”的神經發育異常,其主要表型與腦中樞神經系統的神經元定位失敗有關。
Reelin缺失會使得新生成的神經元無法順利運輸至其最終位置,導致結構性問題。
科學家通過突變小鼠對中樞神經系統的發展進行了深入研究。最早的有用自發突變由一群對運動行為感興趣的科學家於1951年在愛丁堡大學發現,這些小鼠顯示出運動困難現象。隨著歷史病理學的進展,科學家發現reeler小鼠的小腦顯著縮小,並且多個腦區的正常層狀組織受到干擾。1994年,通過插入突變獲得了一種新的reeler基因等位基因,這為定位RELN基因到染色體7q22並隨後的克隆提供了第一個分子標記。
Reelin也關聯到阿爾茨海默症、顳葉癲癇與自閉症等多種神經發育與退行性疾病。關於Reelin對腦部健康的重要性,科學界的探索仍在持續。從神經發育的角度來看,Reelin不僅參與了神經元的正確定位,還影響神經突的增長與發展,從而在命名的過程中具有極重大的意義。
Reelin在不同組織中的表現形式也引起了學者的重視。研究表明,Reelin不僅在神經組織中表現活躍,在肝臟、視網膜和牙齒發育過程中也被發現,並且在組織受損後會表現增強。這可能意味著Reelin在傷害修復的生物學過程中發揮著某種支持作用。
Reelin在成人大腦中的存在不僅是發育的遺留,也可能是維持神經活動所必需的。
Reelin的主要功能是在妊娠期間調節皮質生成和神經細胞定位,並且在成年後依然發揮顯著作用。這種蛋白質的作用可以根據表達的時間和位置分為不同的功能範疇。在發育過程中,Reelin促進了前體細胞向放射膠質細胞的分化,並影響其纖維的方向性。隨著發育的進行,Reelin的表達規律顯示出強烈的時間敏感性,這在神經元及其突觸的形成中起著至關重要的作用。
在成年期,Reelin對神經生長和成人神經元的持續更新極為重要。尤其是在大腦的兩個主要神經生成區——腦室下帶和顆粒層中,Reelin確保了神經元的正確曬隱藏及頂層結構的維持。最新的研究顯示,Reelin除了參與基本的結構定位外,還可能在記憶及學習過程中具有調節性功能。
Reelin的多樣性和復雜性使其成為神經科學研究的重點。作為一種具有關鍵發展角色的蛋白質,它不僅影響神經元的發育和定位,還在成年大腦中參與調節通過神經可塑性實現的學習和記憶。隨著研究的深入,我們能否解開Reelin在這些複雜過程中的具體機制,並運用這些知識來促進神經健康與治療呢?