神经细胞的发现可能会改善神经退行性疾病患者的治疗选择

神经细胞的发现可能会改善神经退行性疾病患者的治疗选择

伦敦国王学院和英国巴斯大学的科学家发现了一项可以改善神经退行性疾病患者治疗选择的发现。

这一发现关注的是一种在神经细胞发育中发挥重要作用的分子，并且已知当其出现故障时会导致疾病。 这种分子以前被认为仅限于细胞核（含有细胞 DNA 的细胞器，通过膜与细胞的其余部分分开），但这项新研究证实了同一团队之前的发现，即它也可以在细胞质（细胞的水状内部）中找到。 该研究还首次表明该蛋白质的细胞质库具有功能活性。

这一发现对于阿尔茨海默病和运动神经元疾病等神经退行性疾病的研究具有重要意义。

这一发现由伦敦国王学院的 Corinne Houart 教授与巴斯生命科学系的 Nikolas Nikolaou 博士合作完成，发表在《当代生物学》上。

神经功能丧失

一段时间以来，科学家们已经知道，剪接蛋白（本研究中研究的分子）有时会在细胞的细胞质中聚集并形成不溶性复合物，而这些复合物会破坏神经元（神经细胞）的功能，最终导致神经元丧失功能并退化。 然而，这项研究首次表明，神经细胞轴突内的蛋白质/信使 RNA 复合物（称为 RNA 颗粒）中可以找到关键的剪接蛋白。

轴突是长突起，将电脉冲传导出神经细胞体，将神经元连接到邻近的神经元，或将信息从神经元传输到体内组织（例如肌肉或皮肤）。 众所周知，轴突功能障碍是许多进行性神经系统疾病的原因，因此神经细胞这部分剪接蛋白的发现为可能导致疾病的机制提供了线索。

信使RNA分子的形成

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研究人员发现剪接蛋白 SNRNP70 与信使 RNA (mRNA) 链结合，然后塑造它们的形状。 这些链将遗传信息从细胞核中的 DNA 携带到细胞的细胞质中。 mRNA 中的信息会产生其他蛋白质，这些蛋白质是生命的基石。 研究小组还发现，mRNA 需要剪接蛋白才能从神经细胞体沿着轴突移动到神经元的更外围部分。

Nikolaou博士在评论这项使用斑马鱼作为遗传模型系统的研究时说：“当我们干扰剪接蛋白的功能时，我们发现运动神经元没有很好地形成，并且它们失去了其他重要的连接。这种行为在人类神经变性中也观察到。然而，当SNRNP70仅被重新引入这些神经元的细胞质和轴突时，就足以恢复运动神经元的功能。” 连接性和神经元恢复功能。”

尽管斑马鱼是一种小型淡水鱼，但它的神经系统与人类非常相似。

在这项研究的下一阶段，Nikolaou 博士将研究这种蛋白质在轴突中的确切功能。 “我们知道蛋白质与其他蛋白质相互作用，那么该分子与哪些蛋白质相互作用？当我们从细胞质中去除这些复合物时会发生什么 - 这如何影响神经元功能？”

既然我们知道这些类型的分子在细胞核外具有功能，我们需要从不同的角度来研究神经退行性变，并问自己这些致病聚集体如何影响这些蛋白质的功能，不仅在细胞核中，而且在细胞质中，以及它们在神经元分解中发挥什么作用。 这是以前没有考虑过的事情。”

Nikolas Nikolaou 博士，巴斯大学生物科学系

来源：

巴斯大学

参考：

尼古拉，N.，等人。 (2022) U1 剪接体蛋白 SNRNP70 的细胞质池塑造轴突转录组并调节运动连接。 现代生物学。 doi.org/10.1016/j.cub.2022.10.048 。

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