揭示痴呆蛋白在正常记忆中的作用
新的研究揭示了tau蛋白(阿尔茨海默病形成的关键元素)如何参与健康大脑的正常学习过程——这可能为未来的药物治疗提供了一个焦点。
这项研究发表在EMBO期刊弗林德斯大学的研究人员对tau蛋白提供了新的见解,其作用长期以来一直是谜,发现它可能有助于蛋白质的分子过程内存形成。
该团队采用了一种称为接近标记的敏感方法,旨在识别tau内部接触的所有蛋白质大脑细胞标记和识别整个相互作用的蛋白质集合。
研究人员观察了与tau相互作用的蛋白质的集合,以及这些相互作用支持哪些特定功能,研究人员发现,虽然tau与支持脑细胞结构的蛋白质结合,但它也与控制囊泡的蛋白质相互作用细胞表面受体对于大脑中学习和记忆都必需的神经递质来说。
弗林德斯健康与医学研究所神经科学高级研究员、资深研究作者阿恩·伊特纳博士说:“我们的新研究对tau蛋白参与支持正常大脑功能的所有伙伴进行了快照。”bob88体育平台登录
“在大量的合作伙伴中,我们发现了一种关键控制神经递质传感器的酶。这种被称为NSF的酶被tau抑制,尤其是在阿尔茨海默氏症中。”
大脑之间联系的变化细胞这种神经元被称为突触,是记忆形成和保持过程的基础。这些变化发生在分子水平上帮助我们储存和找回记忆,比如去过的地方或亲人的记忆。
当记忆形成时,突触中的神经递质受体(检测其他脑细胞信息的传感器分子)数量会增加。这个过程是由几个因素控制的,包括一种叫做“n -马来酰亚胺敏感因子”的酶,简称NSF。
新的发现可能对我们理解阿尔茨海默氏病至关重要,阿尔茨海默氏病是最常见的痴呆症形式。阿尔茨海默病目前还没有治愈或有效的治疗方法,部分原因是我们对这种进行性神经退行性疾病如何在大脑中产生的理解存在差距。tau蛋白在阿尔茨海默病和一半的额颞叶痴呆中起着至关重要的作用。
虽然神经病理学家已经知道阿尔茨海默氏症的终末期有一个多世纪了,但不太为人所知的是tau的正常功能如何与生命其他阶段的记忆障碍有关。这项新研究确定了一个这样的“起点”,事情可能开始出错。
“我们非常清楚tau蛋白在痴呆症相关记忆丧失中的作用,但有趣的是,tau蛋白有助于控制正常的记忆过程,”该研究的主要作者、弗林德斯大学博士生Emmanuel Prikas说。
在确定NSF是tau的新伙伴后,研究小组利用高能显微镜技术和小鼠记忆测试,专注于tau如何具体地参与涉及神经递质谷氨酸受体的过程。
与麦考瑞大学的同事合作,确认tau如何影响培养的脑细胞中的NSF,研究人员发现NSF在缺乏tau蛋白的细胞中不受控制,导致谷氨酸受体的异常行为。
“通过移除并重新引入τ蛋白在脑细胞中,我们能够将受体行为的变化归因于tau蛋白的变化,这可能成为未来药物治疗的焦点,”伊特纳博士说。
重要的是,神经递质谷氨酸tau蛋白之前也与癫痫发作和中风有关。因此,新的发现提供了tau蛋白在控制大脑中谷氨酸受体的正常功能与大脑活动增强之间的分子联系。
“有趣的是,NSF的突变与遗传性癫痫有关,这一新发现接近于tau在癫痫和中风中的功能,”伊特纳博士说。
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