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