大脑如何知道该“倒垃圾”了?科学家找到关键

2022-01-26 17:56:11 前瞻网
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大脑有自己的管家服务,这是一个复杂的机制,可以清理细胞活动中留下的碎片。近日,一个科学家小组确定了一种蛋白质——ATG-9,它是这个过程的关键,也就是所谓的自噬过程。研究人员1月21日在《神经元》期刊上报告说,这种蛋白质会对突触活动进行计时,并发出需要增加自噬的信号。随后,活动增加产生的神经元碎片会被吞噬和降解。

神经元经常活动,它们的“机器”就会受到磨损。这些神经元变得越活跃,就越需要进行细胞降解,以清除受损的细胞成分。在自噬过程中,神经元创造了一个细胞器,相当于一个垃圾回收车,它隔离、携带并随后销毁受损的细胞成分。细胞器的形成地点和时间很重要,因为“捡垃圾”需要定时和协调。神经元如何协调这一过程一直是个谜。

在这项新研究中,研究小组对ATG-9蛋白的功能感兴趣,他们曾在神经元的突触附近观察到这种蛋白。利用遗传分子方法,他们发现ATG-9通过一个被称为突触囊泡循环的过程来追踪神经元的活动,在这个过程中,细胞会分泌执行大脑功能的神经递质。他们发现,当突触活动增加时,突触囊泡循环和ATG-9的运动也会增加。这反过来又预示着大脑需要进行自噬清理了。

该研究结果还为神经退行性疾病的潜在病理增加了另一条线索,这些疾病与自噬功能受损有关。例如,作者发现,与突触活动有关的几个突变--包括与帕金森病有关的一个基因突变--影响了ATG-9在突触处的运动,阻碍了神经元活动上升时大脑自噬能力的提升。

研究员表示,未来也许可以防止在神经退行性疾病中观察到的神经元功能的退化。

该研究论文题为"Presynaptic autophagy is coupled to the synaptic vesicle cycle via ATG-9",已发表在《神经元》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文:https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(21)01076-X?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS089662732101076X%3Fshowall%3Dtrue

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