疾病脑功能的恢复依赖于神经轴突的生长和有效延伸。Talin蛋白因其具有头部（Head）和杆部（Rod）特殊的亚分子结构，成为胞内化学和力学信号协同调控神经突起生长的重要信号分子。
　　近期，国际重要学术期刊FASEB Journal在线发表了澳门新莆京5088app官网医学与生命科学学院郭军教授课题组完成的科研成果。研究人员通过构建Talin全长和截短体基因克隆（Talin 头部或Talin 杆部），探究了Talin亚分子结构对神经生长的调节作用。研究发现：Talin 头部功能只能促进神经突起数量的增多，而含有杆部结构的Talin才能诱导其长度充分延伸。提示：杆部结构域是Talin促进神经轴突充分生长必须的亚分子结构。为了识别Talin杆部传递张力的功能，研究人员又克隆了基于荧光共振能量转移（FRET）原理的张力检测探针，用于识别Talin杆部牵拉张力的变化，发现神经生长因子能通过上调微丝张力增强Talin杆部向内的牵拉，而其激活的Talin头部能上调整合素信号，诱导胞内向外渗透势能的增加，两种张力通过挤压协同促进了神经突起的有效延伸。此外，胶质瘢痕抑制因子Aggrecan能通过上调Talin的竞争性结合蛋白DOK1，下调Talin/整合素活性，抑制胞内力学活动和神经轴突的再生。
　　该项研究揭示了Talin作为细胞内整合素化学信号和微丝力学信号的重要媒介，参与了神经元的生长和再生调节，所建立的力学挤压延伸模型（squeezing model）与当前基质黏附延伸模型（adhesion-mediated model）有本质区别，为深入探究神经元功能恢复复杂机制研究提供了新的研究思路。

 图1.采用Talin全长和Talin微丝结合结构域截短体（Talin-ABS）构建的张力探针，识别：微丝张力传递阻断能导致NGF诱导的Talin张力减弱和神经突起生长抑制

 图2.DOK1功能下调拮抗了aggrecan诱导的鼠原代神经元轴突生长抑制

原文链接：https://www.fasebj.org/doi/10.1096/fj.201801949RR

供稿部门：生物化学与分子生物学系；供稿人：王一凡、张晓龙