近日，英國(guó)倫敦大學(xué)的研究人員發(fā)表在Cell子刊Current-Biology上的一項(xiàng)研究調(diào)查了成年大腦通訊中斷的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，尤其是主要負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)和記憶的海馬體內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞間連接的缺失，并發(fā)現(xiàn)了隱藏在大腦神經(jīng)連接缺失背后的關(guān)鍵機(jī)制，這些缺失能導(dǎo)致小鼠失憶。

 

一種蛋白質(zhì)被激活能讓小鼠失憶。圖片來源：倫敦大學(xué)學(xué)院

神經(jīng)細(xì)胞間連接的破壞是阿爾茨海默氏癥等疾病的早期特征，并能引發(fā)記憶和思維衰退等令人痛苦的癥狀，但其背后的生物學(xué)機(jī)制目前尚不明確。

近日，發(fā)表在Cell子刊《當(dāng)代生物學(xué)》（Current-Biology）期刊上的一項(xiàng)研究調(diào)查了成年大腦通訊中斷的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，尤其是主要負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)和記憶的海馬體內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞間連接的缺失。

 

Wnt蛋白在維護(hù)成年大腦神經(jīng)連接方面的機(jī)制

 

神奇的“Dkk1蛋白”，可擾亂Wnt蛋白

Wnt是一類分泌型糖蛋白，通過自分泌或旁分泌發(fā)揮作用。Wnt信號(hào)途徑能引起胞內(nèi)β-連鎖蛋白（β-catenin）積累，后者是一種多功能的蛋白質(zhì)，在細(xì)胞連接處它與鈣粘素相互作用，參與形成粘合帶，而游離的β-catenin可進(jìn)入細(xì)胞核，調(diào)節(jié)基因表達(dá)。

研究人員探索了一個(gè)名為Dkk1的蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)能阻礙Wnt蛋白的活動(dòng)。在該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，研究人員激活了小鼠體內(nèi)的Dkk1，并擾亂了Wnt蛋白。

為了避免這些破壞影響Wnt蛋白和Dkk1驅(qū)動(dòng)的正常大腦發(fā)育，研究人員在小鼠成年后，才激活其大腦中與新記憶形成有關(guān)區(qū)域的Dkk1。當(dāng)Dkk1被開啟后，發(fā)現(xiàn)小鼠出現(xiàn)記憶問題，并且神經(jīng)細(xì)胞間突觸也相應(yīng)減少，這暗示通訊遭到了破壞。

不過好玩的是，當(dāng)研究人員關(guān)閉Dkk1后，小鼠不再有記憶問題，突觸數(shù)量增加到正常水平，大腦通路也得到恢復(fù)。

Wnt蛋白在維護(hù)成年大腦神經(jīng)連接方面起重要作用

該研究還發(fā)現(xiàn)，Wnt蛋白在維護(hù)成年大腦神經(jīng)連接方面起重要作用，它在阿爾茨海默氏癥患者大腦中水平更高。

項(xiàng)目研究負(fù)責(zé)人、倫敦大學(xué)學(xué)院教授Patricia Salinas表示，神經(jīng)細(xì)胞通過名為突觸的通信點(diǎn)相互連接，這些連接的緩慢退化一直是研究重點(diǎn)。突觸對(duì)于人腦的一切都十分重要。一旦喪失，神經(jīng)細(xì)胞將無法交換信息，并引發(fā)記憶和思維問題。而Wnt通路在調(diào)節(jié)突觸的構(gòu)造、修復(fù)和機(jī)能方面十分重要。有證據(jù)證實(shí)Wnt蛋白對(duì)記憶也很重要。

他還表示，下一步主要工作是理解Wnt蛋白對(duì)于阿爾茨海默氏癥的作用，能預(yù)防和逆轉(zhuǎn)阿爾茨海默氏癥患者大腦神經(jīng)細(xì)胞連接和通訊故障，將是極大的進(jìn)步。

這項(xiàng)研究或可用于尋找預(yù)防和修復(fù)大腦功能的新靶點(diǎn)，并開發(fā)出針對(duì)該靶點(diǎn)的藥物，有助于科學(xué)家研發(fā)神經(jīng)性病變新療法。