斯克里普斯研究中心的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了數(shù)百種蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)在小膜封閉的囊中不斷地在整個(gè)健康大腦中運(yùn)輸，揭示了腦細(xì)胞之間的一種新形式的交流。本周發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告》雜志上的研究結(jié)果可以幫助科學(xué)家更好地了解神經(jīng)系統(tǒng)疾病，包括阿爾茨海默氏癥和自閉癥。
“這是一種全新的方式，大腦中的細(xì)胞可以相互交流，這種方式以前從未被整合到我們對(duì)健康和疾病的看法中，”斯克里普斯研究中心的哈恩神經(jīng)科學(xué)教授Hollis Cline 博士說(shuō)。“它開(kāi)辟了許多令人興奮的研究途徑。”
為了在整個(gè)大腦中發(fā)送信號(hào)，神經(jīng)元通常使用稱為神經(jīng)遞質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行交流，這些化學(xué)物質(zhì)從一個(gè)細(xì)胞移動(dòng)到相鄰的細(xì)胞。激素還通過(guò)大腦循環(huán)，影響腦細(xì)胞的生長(zhǎng)并幫助在神經(jīng)元之間建立新的連接。
此前，研究人員曾懷疑少數(shù)蛋白質(zhì)可能會(huì)在個(gè)別情況下更獨(dú)立地在大腦周圍移動(dòng)。例如，研究阿爾茨海默病的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，突觸核蛋白和 tau(兩種與神經(jīng)退行性疾病相關(guān)的蛋白質(zhì))可以在受阿爾茨海默病影響的動(dòng)物大腦中的細(xì)胞之間移動(dòng)。但他們不確定這是否與疾病本身有關(guān)。其他團(tuán)隊(duì)提供的證據(jù)表明，源自一個(gè)細(xì)胞的蛋白質(zhì)后來(lái)可以在另一個(gè)細(xì)胞中找到。然而，他們無(wú)法消除蛋白質(zhì)被分解成氨基酸結(jié)構(gòu)單元，然后在目標(biāo)細(xì)胞中重新組裝的可能性。
在這項(xiàng)新工作中，克萊恩和她的同事使用了一種標(biāo)記蛋白質(zhì)的方法，以確保它們只追蹤保持完整的蛋白質(zhì)。如果蛋白質(zhì)被分解，這種生物素分子標(biāo)簽就不能重新整合到新的蛋白質(zhì)中。研究小組將標(biāo)簽引入大鼠眼中的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞。十一天后，他們檢查了來(lái)自視覺(jué)皮層的細(xì)胞，視覺(jué)皮層是大腦中負(fù)責(zé)處理視覺(jué)的區(qū)域，并且與視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞有一定距離。
Cline 的團(tuán)隊(duì)接下來(lái)分離出視覺(jué)皮層中被生物素標(biāo)記的任何蛋白質(zhì)。他們發(fā)現(xiàn)了 200 多種蛋白質(zhì)，并與斯克里普斯研究學(xué)院教授John Yates III 博士合作，使用質(zhì)譜法鑒定每種蛋白質(zhì)。
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