一項發(fā)現(xiàn)可能改善神經(jīng)退行性疾病患者的治療選擇。

巴斯大學

11月15日消息

英國倫敦國王學院（King’s College London，KCL）和巴斯大學（University of Bath）的科學家們的這一發(fā)現(xiàn)集中在一種分子上，這種分子在神經(jīng)細胞的發(fā)育中起著深遠的作用，當它發(fā)生故障時，就會導致疾病。以前人們認為這種分子只存在于細胞核（含有細胞 DNA 并通過膜與細胞的其余部分隔開的細胞器）中，但這項新研究證實了該團隊早期的發(fā)現(xiàn)，即它也存在于細胞質（細胞內部的水樣部分）中。該研究還首次證明了該蛋白的細胞質池具有功能活性。

這一發(fā)現(xiàn)對研究神經(jīng)退行性疾病如阿爾茨海默病和運動神經(jīng)元病具有重要意義。

這一發(fā)現(xiàn)是由倫敦國王學院的 Corinne Houart 教授和巴斯大學生命科學系的 Nikolas Nikolaou 博士共同完成的，發(fā)表在《當代生物學》（Current Biology）雜志上。

研究于2022年11月15日發(fā)表在《Current Biology》（最新影響因子：10．900）雜志上

神經(jīng)功能喪失

科學家們早就知道，剪接蛋白（本研究中研究的分子）有時會在細胞的細胞質中聚集并形成不可溶的復合體，這些復合體會干擾神經(jīng)元（神經(jīng)細胞）的功能，最終導致神經(jīng)元失去功能并退化。然而，這項研究首次表明，在神經(jīng)細胞軸突內的蛋白質／信使 RNA 復合體（稱為RNA顆粒）中也發(fā)現(xiàn)一種主要的剪接蛋白。

軸突是長長的投射物，可將電脈沖從神經(jīng)細胞體傳導出去，將神經(jīng)元與相鄰神經(jīng)元連接起來，或將信息從神經(jīng)元傳遞到身體組織（比如肌肉或皮膚）。眾所周知，軸突功能障礙是許多進行性神經(jīng)疾病的原因，因此，在神經(jīng)細胞的這部分發(fā)現(xiàn)剪接蛋白暗示了可能導致疾病的機制。

一段斑馬魚軀干。運動神經(jīng)元（綠色）發(fā)出支配肌肉纖維（紅色）的軸突

塑造信使RNA分子

研究人員發(fā)現(xiàn)，剪接蛋白 SNRNP70 與信使 RNA （mRNA）鏈結合，并隨后形成其形狀。這些鏈將細胞核內 DNA 的遺傳信息攜帶到細胞質中。mRNA 攜帶的信息被用來制造更多的蛋白質，這是生命的基石。研究小組還發(fā)現(xiàn)，為了讓 mRNA 沿著軸突從神經(jīng)細胞體移動到神經(jīng)元的更多周邊部分，剪接蛋白是必需的。

在評論這項以斑馬魚為遺傳模型系統(tǒng)的研究時，Nikolaou 博士說：“當我們干擾剪接蛋白的功能時，我們發(fā)現(xiàn)運動神經(jīng)元沒有很好地形成。他們沒能在本該建立的地方建立起聯(lián)系，還失去了其他重要的聯(lián)系。這種行為在人類神經(jīng)退行性變中也可以觀察到。然而，當 SNRNP70 只在這些神經(jīng)元的細胞質和軸突中被重新引入時，它足以再次恢復運動連接和神經(jīng)元功能�！�

盡管斑馬魚是一種小型淡水魚，但它的神經(jīng)系統(tǒng)與人類的神經(jīng)系統(tǒng)非常相似。

在這項研究的下一階段，Nikolaou 博士計劃探索這種蛋白質在軸突中的精確功能�！拔覀冎�道蛋白質與其他蛋白質相互作用，那么這個分子與什么蛋白質相互作用呢？當我們從細胞質中移除這些復合物時會發(fā)生什么？這是如何影響神經(jīng)元功能的？”

他補充說：“現(xiàn)在我們知道這些類型的分子在細胞核外有功能，我們將需要從不同的角度來研究神經(jīng)退行性變，問問自己這些致病聚集物是如何干擾這些蛋白質的功能的，不僅在細胞核中，而且在細胞質中，以及它們在神經(jīng)元的分解中扮演什么角色。這是以前沒有人考慮過的�！�

1966年獲皇家特許狀的英國巴斯大學

參考文獻

Source：University of Bath

Nerve cell discovery may lead to better treatment for diseases of the nervous system

Reference：

Corinne Houart， Cytoplasmic pool of U1 spliceosome protein SNRNP70 shapes the axonal transcriptome and regulates motor connectivity， Current Biology （2022）． DOI： 10．1016／j．cub．2022．10．048． www．cell．com／current－biology／f … 0960－9822（22）01696－7

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       原文標題 : 神經(jīng)細胞的發(fā)現(xiàn)可能導致神經(jīng)系統(tǒng)疾病的更好治療