Journal of Neuroscience:研究首次證實朊蛋白也有助人大腦發育

2021-01-07 生物谷

幾年之前,科學家們已發現某些蛋白,如朊蛋白(prion),存在缺陷時是非常危險的,這是因為它們參與諸如庫賈氏病(Creutzfeldt-Jakob disease)和阿爾茨海默病(Alzheimer disease)之類的神經退化性綜合症產生.但是如今,在一項新的研究中,來自義大利的裡雅斯特高級國際學校(Scuola Internazionale Superiore Di Studi Avanzati, SISSA)的一個神經科學家小組發現朊蛋白也表現出它們好的一面：當表現良好時,它們可能在兒童的大腦發育中發揮著關鍵性的作用.相關研究結果於2013年1月30日發表在Journal of Neuroscience期刊上,論文標題為"Is GABA Co-Released with Glutamate from Hippocampal Mossy Fiber Terminals?".

在《傑凱爾醫生和海德先生(Doctor Jekyll and Mr. Hyde)》一書中,好人藏著邪惡的一面的這個比喻非常適合朊蛋白.朊蛋白有兩種形式,一種是正常的細胞形式,即PrPC,它在我們的大腦中大量存在；另一種是具有傳染性的抵抗蛋白酶降解的形式,即PrPSc.不同於傑凱爾醫生,朊蛋白起初被認為只有不好的性質：如果這種蛋白分子自身發生異常摺疊,那麼它不幸地在導致諸如狂牛症之類的致命性綜合症的神經退化過程中發揮著一種關鍵性的作用.

然而,正常形式的朊蛋白在突觸中大量存在,其中突觸是相鄰神經元之間傳遞神經信號的接觸點.相對而言,這種蛋白在非常年輕的兒童大腦中更為大量存在,這就是科學家們認為它可能在神經系統發育特別是神經發生、新的突觸連接產生和可塑性中發揮作用的原因.

在這項研究中,來自的裡雅斯特高級國際學校的Maddalena Caiati、Victoria Safiulina、Sudhir Sivakumaran、Giuseppe Legname、Enrico Cherubini和來自馬爾凱理工大學(Università Politecnica delle Marche)的Giorgia Fattorini在分子水平上證實PrPC影響海馬體(hippocampus)中的細胞可塑性,其中海馬體是一種具有與記憶相關的重要功能的大腦結構.

Maddalena Caiati和她的同事們證實PrPC通過一種涉及蛋白激酶A(protein kinase A, PKA)的信號轉導途徑控制突觸可塑性.

這項研究只是起點.就未來而言,人們將有趣地更加密切地研究在生理條件下和在導致神經退化性疾病的病理學條件下,朊蛋白在神經元迴路發育中所發揮的作用.（生物谷Bioon.com）

doi:10.1523/JNEUROSCI.5019-12.2013
PMC:
PMID:

Is GABA Co-Released with Glutamate from Hippocampal Mossy Fiber Terminals?

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