中美科學家揭開大腦神經信號傳遞新通路

2021-02-08 人民網

　　中國科技網訊 華中科技大學教授馬聰有關神經細胞信號傳遞的最新研究成果為進一步解開大腦之謎提供幫助。12月20日，國際著名學術期刊《科學》在線發表了題為《神經遞質釋放中Munc18和Munc13蛋白重要功能的重組》的論文。該論文由馬聰和美國西南醫學中心喬瑟夫·裡索教授領銜的研究組合作完成。

　　「一直以來，大家都知道神經信號傳遞離不開Munc18和Munc13。」馬聰等研究後發現，Munc18和Munc13的活動貫穿於神經遞質釋放全過程。「我們的工作將這兩類蛋白的功能和作用機制通過體外重組的方法完美呈現，並提出了一條高效的嚴格依賴這兩類蛋白相互作用的新通路。」

　　研究人員通過生物物理學手段，結合體外人工膜重組技術，第一次全方位闡述了參與神經遞質釋放的重要蛋白質和磷脂分子介導膜融合的分子通路機制。該研究結果改變了人們目前對神經遞質釋放機制的認知，挑戰了傳統的膜融合分泌機制。

　　神經細胞間的信號傳遞是一個複雜過程。在神經細胞突觸末端有許多裝載著神經遞質的囊泡。在動作電位刺激下，鈣離子內流，囊泡以毫秒級的速度與神經突觸前膜發生膜融合，釋放神經遞質，將信號迅速傳遞到下一個神經細胞。整個過程離不開蛋白質和磷脂分子的共同相互作用。

　　過去的研究認為，Snare蛋白複合體直接完成膜融合，使神經遞質得以釋放。然而，神經細胞內缺少Munc18或Munc13時，神經遞質釋放也會完全被阻斷。目前尚缺乏對這兩類蛋白的認識，膜融合分子機制也非常不完善。

　　馬聰認為，該工作是神經生物學領域裡非常基礎和關鍵的科學研究，有助於人們在生物學分子水平上認識大腦如何進行學習、記憶和思考。研究中提出的神經遞質釋放通路是否具有普遍性，是否同時存在「低效」和「高效」並行的膜融合通路，還有待驗證。（通訊員張雯怡 陳軍 記者 劉志偉）

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