研究显示倒数活动的大脑学习和记忆所必需的蛋白质

加州大学洛杉矶分校研究小组报道说,一种叫做偶像目标,防止生产过剩的蛋白质的突触蛋白ApoER2,调整神经元之间的连接可以改变在人类和动物的学习过程。研究人员得出结论,互惠偶像/ ApoER2活动在大脑中允许突触接受形成和拆卸当学习发生。

人类(和老鼠)通过反复试验,学习这一过程神经科学家可以在细胞水平上解释。学习所得,接触点称为“突触”之间神经元在一个电路加强成功的“试验”,而非生产性电路逐渐减弱和消失。重组通路的能力这样的大脑部分取决于细胞形状。稳定当神经元突触形式延伸部分称为“树突”,通常有刺作为着陆平台传入神经纤维。相比之下,突触削弱树突收缩或刺在数量或规模减少。强劲的突触连接也显示膜蛋白质叫ApoER2;调查人员认为,消除无用的突触可能需要删除ApoER2。工作在阿尔茨海默病动物模型,这个研究小组先前报道,偶像LDL受体退化引起的,一种蛋白质,这种蛋白质是非常类似于ApoER2。

团队证实,偶像的正常工作是引发不必要的破坏蛋白质,驻留在突触在正常老鼠的大脑。研究人员然后打乱了正常的偶像和ApoER2之间的平衡的实验环境,包括培养神经元,老鼠的脑组织切片,和生活的老鼠。总的来说,他们发现大量的ApoER2偶像活动神经元呈负相关。实验提高偶像ApoER2损失引发的蛋白质含量大脑皮层神经元正如预测的那样,受损的棘突树突的形成。相比之下,实验偶像损耗从海马神经元培养,主站点的内存存储在大脑中,引发了异常高ApoER2表达式,萎缩树突棘,阻塞增加突触强度通常看到强烈的电刺激后,这种现象称为LTP(或长期电位化)。最后,缺乏偶像蛋白小鼠空间记忆行为测试中表现不佳,以恐惧为基础的条件。这项工作表明,偶像保护神经元免受生产太多ApoER2蛋白质和“锁定”细胞大小、形状和结构不兼容学习。

本文揭示了偶像/ ApoER2对关键球员管理必要的学习和记忆细胞变化,高度生物学的研究话题。与此同时,实验室,目前集中在脂类代谢,研究不同的偶像所扮演的角色在调节低密度脂蛋白的水平,或“坏”,胆固醇。两个不同领域的融合,偶像引发了异常的可能性脂质代谢与认知障碍,如阿尔茨海默病、高胆固醇是一个风险因素。

这个研究发表在开放获取,同行评审的期刊上发表eLife。