神经细胞的发现可能导致神经系统疾病的更好治疗

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一项发现可能改善神经退行性疾病患者的治疗选择。

巴斯大学

11月15日消息

英国伦敦国王学院（King’s College London，KCL）和巴斯大学（University of Bath）的科学家们的这一发现集中在一种分子上，这种分子在神经细胞的发育中起着深远的作用，当它发生故障时，就会导致疾病。以前人们认为这种分子只存在于细胞核（含有细胞 DNA 并通过膜与细胞的其余部分隔开的细胞器）中，但这项新研究证实了该团队早期的发现，即它也存在于细胞质（细胞内部的水样部分）中。该研究还首次证明了该蛋白的细胞质池具有功能活性。

这一发现对研究神经退行性疾病如阿尔茨海默病和运动神经元病具有重要意义。

这一发现是由伦敦国王学院的 Corinne Houart 教授和巴斯大学生命科学系的 Nikolas Nikolaou 博士共同完成的，发表在《当代生物学》（Current Biology）杂志上。

研究于2022年11月15日发表在《Current Biology》（最新影响因子：10.900）杂志上

神经功能丧失

科学家们早就知道，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可溶的复合体，这些复合体会干扰神经元（神经细胞）的功能，最终导致神经元失去功能并退化。然而，这项研究首次表明，在神经细胞轴突内的蛋白质/信使 RNA 复合体（称为RNA颗粒）中也发现一种主要的剪接蛋白。

轴突是长长的投射物，可将电脉冲从神经细胞体传导出去，将神经元与相邻神经元连接起来，或将信息从神经元传递到身体组织（比如肌肉或皮肤）。众所周知，轴突功能障碍是许多进行性神经疾病的原因，因此，在神经细胞的这部分发现剪接蛋白暗示了可能导致疾病的机制。

一段斑马鱼躯干。运动神经元（绿色）发出支配肌肉纤维（红色）的轴突

塑造信使RNA分子

研究人员发现，剪接蛋白 SNRNP70 与信使 RNA （mRNA）链结合，并随后形成其形状。这些链将细胞核内 DNA 的遗传信息携带到细胞质中。mRNA 携带的信息被用来制造更多的蛋白质，这是生命的基石。研究小组还发现，为了让 mRNA 沿着轴突从神经细胞体移动到神经元的更多周边部分，剪接蛋白是必需的。

在评论这项以斑马鱼为遗传模型系统的研究时，Nikolaou 博士说：“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。他们没能在本该建立的地方建立起联系，还失去了其他重要的联系。这种行为在人类神经退行性变中也可以观察到。然而，当 SNRNP70 只在这些神经元的细胞质和轴突中被重新引入时，它足以再次恢复运动连接和神经元功能。”

尽管斑马鱼是一种小型淡水鱼，但它的神经系统与人类的神经系统非常相似。

在这项研究的下一阶段，Nikolaou 博士计划探索这种蛋白质在轴突中的精确功能。“我们知道蛋白质与其他蛋白质相互作用，那么这个分子与什么蛋白质相互作用呢？当我们从细胞质中移除这些复合物时会发生什么？这是如何影响神经元功能的？”

他补充说：“现在我们知道这些类型的分子在细胞核外有功能，我们将需要从不同的角度来研究神经退行性变，问问自己这些致病聚集物是如何干扰这些蛋白质的功能的，不仅在细胞核中，而且在细胞质中，以及它们在神经元的分解中扮演什么角色。这是以前没有人考虑过的。”

1966年获皇家特许状的英国巴斯大学

参考文献

Source：University of Bath

Nerve cell discovery may lead to better treatment for diseases of the nervous system

Reference：

Corinne Houart, Cytoplasmic pool of U1 spliceosome protein SNRNP70 shapes the axonal transcriptome and regulates motor connectivity, Current Biology (2022). DOI: 10.1016/j.cub.2022.10.048. www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(22)01696-7

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