既有的5-羟色胺能通路引导发育中的5-羟色胺能轴突寻路

5-羟色胺能系统起源于一小群脑干神经元，其轴突形成了脊椎动物神经系统中最为广泛的投射网络之一。尽管目前已鉴定出多种调控5-羟色胺能发育的分子因子，但组织这一广泛轴突结构的核心原则仍知之甚少。经典神经解剖学研究提出，5-羟色胺能轴突可能沿预先存在的纤维束生长并据此进行导航，这一过程被称为附生性引导（epiphytic guidance），但该假说迄今尚未得到充分检验。在本研究中，我们采用器官型移植实验，探究胚胎期5-羟色胺能轴突如何在发育中的神经组织和成年神经组织内进行导航。我们将取自Tph2-GFP胚胎的吻侧中缝核组织块移植到胚胎后脑平铺组织或成年脑切片上，从而能够观察供体来源轴突相对于遗传标记的内源性5-羟色胺能通路及宿主组织结构的位置关系。在不同的移植构型、发育阶段以及同位和异位宿主区域中，供体来源轴突均持续与预先存在的5-羟色胺能通路保持一致，并采取局部轨迹，而非独立于这些通路生长。这种依赖基底的行为同样延伸至成年组织，在成年组织中，移植的胚胎轴突优先沿预先存在的5-羟色胺能轴突方向生长。这些观察结果揭示了显著的导航可塑性，并表明轴突结构和组织结构能够为5-羟色胺能纤维的扩散提供适宜性、且可能具有指导作用的基底。总体而言，我们的研究为附生性引导提供了实验支持，并提示5-羟色胺能通路的组装至少部分依赖于一种由先锋轴突引导跟随轴突、逐步自我构建支架的机制。这种策略或可解释：少量中缝核神经元如何形成一个广泛且具有空间连贯性的神经调质系统。

massimo.pasqualetti{at}unipi.it

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5-羟色胺能系统起源于一小群脑干神经元，其轴突形成了脊椎动物神经系统中最广泛的投射网络之一。尽管目前已经鉴定出多种调控5-羟色胺能发育的分子调节因子，但组织这一广泛轴突结构的核心原则仍知之甚少。经典神经解剖学研究提出，5-羟色胺能轴突可能通过沿预先存在的纤维束生长来完成导航，这一过程被称为附生性引导（epiphytic guidance），但该假说迄今尚未得到充分检验。

在持有人为作者/资助方，其已授予bioRxiv永久展示该预印本的许可。

该预印本依据CC-BY-NC-ND 4.0国际许可协议提供。

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发布于2026年9月9日。

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预先存在的5-羟色胺能通路引导发育中5-羟色胺能轴突的导航

Marta Picchi

，

Sara Migliarini

，

Serena Nazzi

，

Giulia Gianni

，

Skirmantas Janusonis

，

Noemi Barsotti

，

Massimo Pasqualetti

bioRxiv

2026.09.04.749432；

doi：

https://doi.org/10.64898/2026.09.04.749432

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预先存在的5-羟色胺能通路引导发育中5-羟色胺能轴突的导航

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，

Skirmantas Janusonis

，

Noemi Barsotti

，

Massimo Pasqualetti

bioRxiv

2026.09.04.749432；

doi：

https://doi.org/10.64898/2026.09.04.749432

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.04.749432v1?rss=1

🏷️ 5-羟色胺能系统 轴突寻路 附生性引导 神经发育 中缝核 神经回路形成