大脑蛋白调控学习的新发现

　　

生物通报道：大脑是人体最神秘的部分，它掌控着人的情感与智慧。学习能力对每个人都非常重要，那么大脑如何控制学习过程的呢？

最近，来自美国德州大学西南医学中心的研究人员发现了一个能够影响大脑中与学习有关的区域中神经元发火的生化开关。这一发现将有助于人们了解精神分裂症和阿尔茨海默症。

已经知道，Reelin是一种对神经系统十分重要的的蛋白质：在发育过程中，reelin发送信号给迁移的神经元并告诉它们应该去什么地方；在成年小鼠中，reelin与记忆的形成有关，并且降低reelin的水平可能导致人类的精神分裂症。

在公布在8月18日的Neuron上的最新的研究中，Joachim Herz博士和同事研究了大脑中对学习至关重要的海马区域。他和同事集中研究了reelin和两种其他分子——Apoer2和NMDA受体之间的相互作用。

在神经系统中，NMDA受体被包埋在突触膜中。Apoer2则是另外一个与NMDA受体有关的受体。当reelin遇到细胞时，它会附着到Apoer2上并通过促进细胞中NMDA受体的一部分的一种化学修饰来刺激NMDA受体的活性。这种修饰的结果是使神经细胞接受的信号被放大（更好地接受意味着更高的学习能力）。

Apoer2从指导胚胎大脑中的神经元到调节突触信号的职能转变发生在出生之时。一小串氨基酸被添加到Apoer2的一端——这对蛋白的新功能至关重要。Herz和同事发现Apoer2的这种加长形式对reelin作用于NMDA受体是必须的。当reelin结合到加长的Apoer2时，NMDA受体会改变它的结构和作用，从而导致神经元接受信号的加强。

研究人员创造出了一种丢失了Apoer2拼接部分突变小鼠，并且发现这种小鼠学习和记忆非常困难。这意味着Apoer2中额外的氨基酸链似乎充当了让reelin信号达到NMDA受体的一个开关，并因此在动物的学习和记忆中起到一种中心作用。

除了reelin，Apoer2还能与一种叫做ApoE的蛋白结合。ApoE的其中一种形式叫做ApoE4，它已经被证明能够明显增加老年人发生阿尔茨海默症的风险（生物通记者杨淑娟）。