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缺乏一种天然蛋白可能与痴呆症有关
【字体: 大 中 小 】 时间:2014年08月28日 来源:生物通
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最近,英国华威大学的科学家首次提供证据表明,缺乏一种天然存在的蛋白质,可能与痴呆症的早期迹象有关。这项研究发表在最近的《Nature Communications》杂志,发现缺乏MK2/3蛋白质可促使神经系统中的细胞发生结构和生理上的变化。
生物通报道:最近,英国华威大学的科学家首次提供证据表明,缺乏一种天然存在的蛋白质,可能与痴呆症的早期迹象有关。
这项研究发表在最近的《Nature Communications》杂志,发现缺乏MK2/3蛋白质可促使神经系统中的细胞发生结构和生理上的变化。研究证明,这些变化与痴呆症的早期症兆(包括受限的学习和记忆形成能力)有显著相关性。
缺乏MK2/3时,虽然大脑细胞(神经元)具有明显的结构异常,但并没有阻止记忆形成,而是阻止这些记忆被修改。这些结果促使研究人员将更多注意力转向研究MK2/3。
本文首席研究员和通讯作者Sonia Corrêa博士称:“如果我们想要开发出某种方法,来应对随衰老而发生的变化,那么了解大脑从亚细胞到系统水平的功能,是至关重要的。”
“这项研究首次证实,神经元沟通所必不可少的MK2/3蛋白对于微调记忆形成必不可少,因而,这项研究对分子机制如何调节认知,提供了新的见解。”
神经元可以通过改变它们与其他细胞沟通的方式,适应记忆并使它们与当前状况更加相关。
大脑中的信息,利用从一个神经元(突触前神经元,对受体起作用)到下一个神经元(突触后神经元)释放的化学物质(神经递质),在神经元突触之间传递。
在正常运行的突触后神经元中,MK2/3可调节棘的形状。具有MK2/3的突触后神经元,与那些没有该蛋白的神经元相比,其功能更加广泛、棘更短。
研究人员发现,MK2/3缺乏所引起的棘形状变化,会限制神经元彼此之间交流的能力,从而导致获得新记忆的能力发生改变。
Corrêa博士说:“当我们变老时,脑功能通常会退化,因此痴呆症及其他神经退行性疾病,发生在人生命中的较早些时候。那些已经出现痴呆早期迹象的人,很难适应其生活中的变化,包括执行日常任务。”
“例如,洗碗;如果你一生都是用手洗碗,那么买一台洗碗机,对于那些老年人或痴呆症患者来说,他们很难获得学习如何使用洗碗机所必需的新记忆,也很难从心理上用新方法替代旧的洗碗方式。由缺乏MK2/3所引起的突触后神经元形状变化,与对新记忆获得的这种无能为力,有着密切的关系。”
Corrêa博士认为:“考虑到它们在记忆形成中的重要作用,MK2/3通路是治疗衰老相关认知障碍和痴呆症的一个重要药物靶点。”
(生物通:王英)
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生物通推荐原文摘要:
The MK2/3 cascade regulates AMPAR trafficking and cognitive flexibility
Abstract: The interplay between long-term potentiation and long-term depression (LTD) is thought to be involved in learning and memory formation. One form of LTD expressed in the hippocampus is initiated by the activation of the group 1 metabotropic glutamate receptors (mGluRs). Importantly, mGluRs have been shown to be critical for acquisition of new memories and for reversal learning, processes that are thought to be crucial for cognitive flexibility. Here we provide evidence that MAPK-activated protein kinases 2 and 3 (MK2/3) regulate neuronal spine morphology, synaptic transmission and plasticity. Furthermore, mGluR-LTD is impaired in the hippocampus of MK2/3 double knockout (DKO) mice, an observation that is mirrored by deficits in endocytosis of GluA1 subunits. Consistent with compromised mGluR-LTD, MK2/3 DKO mice have distinctive deficits in hippocampal-dependent spatial reversal learning. These novel findings demonstrate that the MK2/3 cascade plays a strategic role in controlling synaptic plasticity and cognition.
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