随机性生长与配体-受体相互作用介导的稳定化共同塑造模式化树突分支

在神经元发育过程中，树突的典型分支结构是通过动态且随机的生长塑造而成的。目前尚不清楚导向受体及其配体如何协调分支的动态生长、回缩与稳定化，从而精确调控树突分支的形态。我们先前的研究表明，细胞外黏附配体SAX-7/LICAM通过与导向受体DMA-1（一种单次跨膜黏附分子）结合，决定了秀丽隐杆线虫PVD感觉神经元树突精细且典型的形态。本研究通过对DMA-1进行结构功能分析，意外发现其介导的稳健且随机的树突生长并不依赖于配体结合。相反，配体接触主要发挥抑制树突回缩、阻止异位生长并精确调控树突形态的作用。进一步研究发现，树突生长需要一类未结合配体的DMA-1受体库，该受体库通过内吞作用及循环内体介导的质膜再插入机制维持动态平衡。DMA-1内吞功能缺陷的突变体会导致树突严重截短。基于此，我们提出一个模型：未结合配体的导向受体介导内在的随机性树突生长，而细胞外配体则通过抑制生长来指导树突形态的塑造。