健康的成人大腦具有大量的突觸，這些結(jié)構(gòu)可以在神經(jīng)細(xì)胞之間傳遞信號，以實(shí)現(xiàn)整個神經(jīng)系統(tǒng)的通信、信息處理和存儲。除了大腦學(xué)習(xí)新信息或技能的動態(tài)時期外，“谷氨酸能”突觸(神經(jīng)元用來相互激活的主要突觸類型)的數(shù)量在成人中基本保持不變。
在阿爾茨海默氏癥等腦部疾病中，這些保存著我們寶貴記憶的突觸連接會過早分解并消失。這種突觸退化被認(rèn)為在喪失記憶力之前很久就開始了，并隨著疾病的進(jìn)展而加速。神經(jīng)退行性疾病中突觸退化的原因尚未得到很好的理解，主要是因?yàn)榭茖W(xué)家們尚未解開在我們的一生中通常將這些微小結(jié)構(gòu)(平均直徑為 1 微米)結(jié)合在一起的關(guān)鍵機(jī)制。
加州大學(xué)圣地亞哥分校的神經(jīng)生物學(xué)家現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了維持谷氨酸能突觸背后的長期受追捧的機(jī)制。在此基礎(chǔ)上基本的發(fā)現(xiàn)，生物科學(xué)博士后學(xué)者馮博司，益民鄒教授和他們的同事已經(jīng)確定駕駛β淀粉樣蛋白的主要組成部分-相關(guān)突觸退化。β 淀粉樣蛋白是源自淀粉樣前體蛋白 (APP) 的 36-43 個氨基酸的肽，是阿爾茨海默病患者大腦中淀粉樣斑塊的主要成分。
盡管付出了巨大的努力，但阿爾茨海默病的藥物發(fā)現(xiàn)并未成功。到目前為止，主要的方法是減少β淀粉樣蛋白的產(chǎn)生或清除β淀粉樣蛋白斑塊。加州大學(xué)圣地亞哥分校研究人員的新發(fā)現(xiàn)于2021 年 8 月 18日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上，提出了一種更下游的替代方法：通過直接阻斷淀粉樣蛋白 β 的毒性作用來保護(hù)突觸。
谷氨酸能突觸是高度極化的結(jié)構(gòu)，突觸前部分來自一個神經(jīng)細(xì)胞，突觸后部分來自另一個神經(jīng)細(xì)胞。這種類型的極性確保信息流的正確方向。Zou 的實(shí)驗(yàn)室先前發(fā)現(xiàn)，在大腦發(fā)育過程中，高度極化的突觸結(jié)構(gòu)由平面細(xì)胞極性 (PCP) 通路的組成部分組裝而成：PCP 通路是一種強(qiáng)大的信號通路，可沿組織平面極化細(xì)胞 - 細(xì)胞連接。使用超分辨率顯微鏡，研究人員在成人大腦的谷氨酸能突觸中檢測到這些相同的 PCP 信號成分，稱為 Celsr3、Frizzled3 和 Vangl2 的精確位置。然后他們發(fā)現(xiàn)，去除這些對于成年神經(jīng)元突觸初始組裝必不可少的成分，可以顯著改變突觸的數(shù)量。
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