בשנת בעובר המתפתח, צמיחה של עצבים לא יכול לעבור את הקמתה של המעניק חיים כלי הדם. כעת, חוקרים גילו כי חלבון מעורב מקרוב דפוסים כלי דם בעצם שייך למשפחה של חלבונים ידועים מדריך ההתפתחות העצבית.
לדברי החוקרים, מחקרים מספקים ראיות יותר של תקשורת בין עצבים בפיתוח כלי הדם. ההבנה כיצד הרשתות האלה לדבר אחד עם השני יכולה לעזור לחוקרים לתכנן שיטות כדי למנוע צמיחת כלי דם בגידולים סלקטיבי - גישה לטיפול בסרטן הידוע בשם אנטי אנגיוגנזה.
צוות המחקר, שכלל הווארד יוז רפואי מכון החוקרים דוד ד Ginty ותומס מ Jessell, פרסם את ממצאיו 18 נובמבר 2004, ב Science Express, הגירסה המקוונת המוקדמת של כתב העת Science. Co ואחת כותבי העיתון היו Chenghua גו במעבדה של Ginty באוניברסיטת ג'ונס הופקינס הספר לרפואה של אוניברסיטת ו Yutaka יושידה במעבדה של Jessell באוניברסיטת קולומביה.
בניסויים שלהם, החוקרים בחנו את התפקידים של שני חלבונים המעורבים בהתפתחות כלי הדם. אחת המולקולות, Semaphorin 3E (Sema3E), חבר משפחה של אותות חלבון שמנחה את הצמיחה של תאים עצביים. החלבון השני, plexin-D1, הוא חלבון קולטן כי מקננת הממברנות של התאים גדל ומגיב חלבונים איתות חיצוני.
Ginty אמר כי לפני המחקר הנוכחי, plexin-D1 היתה ידועה להיות חשוב לפיתוח כלי הדם, אבל את האות הספציפי שאליו הוא הגיב היה בגדר תעלומה. מולקולה נחשב גם קולטן חשוב בהתפתחות תא העצב, ומסיבה זו מעבדה של Jessell היה פעיל חוקרת plexin-D1.
מחקרים של Ginty ואחרים, כולל לשעבר HHMI החוקר מארק טסייה-לאבין, כיום בבית Genentech, הראו כי חלק semaphorins להיקשר לקולטן בשם neuropilin, שהוא קריטי עבור דפוסים כלי דם בעובר. עם זאת, בעבודה הקודמת שלהם, הראה גו, Ginty, ואחד ממחברי אלכס Kolodkin semaphorins כי לא צריך להיקשר neuropilin עבור דפוסים נורמליים להתרחש.
"זה לעבוד להגדיר אותנו לחפש מנגנונים אפשריים אחרים שבאמצעותם יכול לשלוט semaphorins התפתחות דפוס וסקולרית", אמר Ginty. החוקרים מצאו Sema3E באזורים של העובר המתפתח כי הציע כי הוא צריך להיות בעל תפקיד דפוסים של כלי הדם. הם גם מצאו דפוס דומה להפליא הביטוי של הקולטן כלי תא דם plexin-D1, מוביל את החוקרים משערים כי ייתכן Sema3E מולקולת האיתות כי אינטראקציה עם plexin-D1. אם זה היה נכון, זה הציע Sema3E מפעיל כוח "דוחה", תקשור את כלי הדם לגדול לאורך המסלול הנכון.
בינתיים, גילו יושידה שבניגוד לשאר בני המשפחה את החלבון אותו, Sema3E נקשר באופן סלקטיבי plexin-D1 - רמז חזק כי שני אותות לעבוד יחד כדי לשלוט דפוסים וסקולרית. יושידה גם מצאו כי Sema3E יכול להיקשר plexin-D1 אם הוא נקשר neuropilin.