由杜克-新加坡国立大学医学院领导的一个国际神经科学家团队发现了一种控制神经干细胞重新激活的机制，这对于修复和再生脑细胞至关重要。相关研究发表于《自然》杂志中，为增进人们对阿尔茨海默病和帕金森病等常见神经退行性疾病的理解和治疗提供了可能性。
研究介绍
神经干细胞在大脑中起着主要作用。在大脑初步发育后，神经干细胞通常会进入休眠状态，以保存能量和资源。它们只有在大脑需要时才会重新激活，例如在受伤后或进行体育锻炼时。然而，随着年龄的增长，能够从休眠状态中被唤醒的神经干细胞数量会减少，从而导致各种神经疾病。了解这种重新激活的调节机制对于开发治疗各种神经疾病的方法至关重要。
在这项研究中，团队发现一组特定的蛋白质通过一种称为SUMO化（SUMOylation）的过程在“唤醒”休眠的神经干细胞中起着关键作用。在SUMO化过程中，一种名为SUMO（小泛素样修饰物）的小蛋白质会给细胞内的目标蛋白质加上标签，从而影响其活性或功能。研究人员发现，这些被SUMO标记的蛋白质会重新激活神经干细胞，使其有助于大脑的发育和修复。
相反，如果没有SUMO蛋白质，果蝇会出现类似小头畸形的表型，首次精确指出了SUMO蛋白质家族在神经干细胞重新激活的确切作用。
该研究的第一作者、杜克-新加坡国立大学神经科学与行为障碍项目的研究员高阳博士表示：“我们首次证明，SUMO蛋白质家族在神经干细胞重新激活和整体大脑发育中起着关键作用。进一步研究表明，当这些蛋白质缺失时，正常的神经元发育会受到阻碍，果蝇会出现小头畸形特征的小脑。”
研究意义
在研究SUMO化的影响时，研究人员确定它调节了另一个著名通路——Hippo通路中的关键蛋白质。虽然Hippo通路在细胞增殖、细胞死亡和器官大小等细胞过程中起着关键作用，但已知大脑中该通路的调节器很少。当被SUMO修饰时，Hippo通路的核心蛋白质Warts（其作用是限制细胞生长并防止神经干细胞的重新激活）变得不那么有效，从而允许神经干细胞生长和分裂，形成有助于大脑功能的新神经元。
该研究的高级作者、神经科学与行为障碍研究项目代理主任王宏燕教授表示：“我们发现不仅适用于果蝇，对于理解人类生物学也具有重要意义。SUMO化过程和Hippo通路的紊乱与人类的各种疾病有关，包括癌症和神经退行性疾病，如阿尔茨海默病和帕金森病。”
王教授及其团队之前已证明，果蝇神经干细胞是研究休眠、重新激活和神经元再生奥秘的绝佳模型。
杜克-新加坡国立大学研究高级副院长谭澎智教授评论道：“这一发现增进了我们对细胞如何工作和受控的理解，为开发神经退行性疾病的新再生疗法提供了信息。同时，它为开发治疗小头畸形等神经疾病的治疗方法开辟了新的可能性。随着研究的继续，我们将找到帮助这些疾病患者和改善他们生活质量的有效方法。”
新闻来源：Nature Communications
热门跟贴