在神经元通路可能导致神经退行性疾病

受伤神经元通路的果蝇可能导致的损失突触在疾病,如阿尔茨海默氏症和ALS,根据密歇根大学的研究人员。

这条通路,称为DLK,近年来受到重视,候选药物靶标,因为它有助于受损神经元的恶化。这项新发现感兴趣的进一步扩大,表明抑制DLK可能有助于神经元维持突触工作,哪个更有用的不仅仅是防止受损的神经元死亡。

研究的途径,在果蝇,类似于哺乳动物和人类的神经元的途径。密歇根大学的团队,其中包括前博士生嘉兴李和凯瑟琳柯林斯,副教授分子、细胞和发育生物学,找到了新的神经元的损伤途径和蛋白质之间的关系称为kinesin-specifically,驱动蛋白叫做unc - 104。论文的主要作者张姚现在麻省理工学院的研究员,首次发现了惊人的基因之间的相互作用DLK和unc - 104。

当神经元相互通信,他们延长投影称为轴突向对方,形成网站的信息交换称为突触。突触之间传输信息需要许多蛋白质分子,制造在神经元胞体和轴突内长距离运送等驱动蛋白unc - 104。unc - 104驱动蛋白似乎携带所需的许多蛋白质信息交换的神经元释放神经递质。

密歇根大学的研究人员发现,伤害途径触发当unc - 104是损坏或突变。这种建立在以前的知识所需的路径是关键反应神经元使受损时,包括启动自我修复或死亡的神经元,这取决于上下文。

unc - 104是损坏或突变时,突触变得有缺陷。以前,研究人员认为这是因为失败的突触蛋白运送到突触网站。然而,在他们的研究中,李,柯林斯和他们的团队发现,关闭神经元损伤途径可以恢复这些突变体突触的功能。他们的研究结果发表在《eLife。

研究驱动蛋白的作用和损伤通路故障的突触,突触的研究者们使用共焦显微镜解剖果蝇幼虫。在密歇根大学教授理查德·休谟的邻近的实验室,李也使用电生理学测量突触被解雇。研究小组发现,当他们关闭了伤害途径,突触的功能恢复。

“这真的是惊人的,”柯林斯说。“这告诉我们,轴突损伤途径导致突触这些主要问题。”

研究小组发现,通路的激活当unc - 104驱动蛋白受损,一旦激活,形成的通道关闭许多通常运输在轴突的突触蛋白。

“在果蝇系统,我们知道神经解剖学。我们可以看到驱动蛋白的损伤是如何影响细胞体,突触和神经细胞,”柯林斯说。“当我们拒绝了驱动蛋白突变体的伤害途径,我们可以看到大量的突触蛋白积累在细胞体内。导致我们的伤害途径拒绝许多突触蛋白的水平,导致突触故障。”

研究结果表明,激活突触损伤途径有负面影响的。补充这项工作,最近的研究结果发表在《科学转化医学》表明,损伤途径可能激活神经退行性疾病患者的肌萎缩性侧索硬化症和阿尔茨海默氏症。

限制的途径也可以推迟症状这些疾病小鼠模型。这把人的注意力吸引到了通路作为潜在的治疗目标。

但这也可能阻碍的有益功能损伤途径,柯林斯说。

“当损伤途径在苍蝇撞倒,蛋白质的大规模积累在细胞体内向我们建议它的功能作为应激反应机制,以防止不必要的增加蛋白质受损轴突运输时,”她说。

这篇文章被转载材料所提供的密歇根大学。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。

参考:

李,J。张,y V。阿迪,大肠。Stanchev, d . T。熊,X。、Klinedinst年代。,。柯林斯,c . a (2017)。抑制突触前蛋白质含量由Wnd / DLK信号介导的突触相关缺陷kinesin-3电动机unc - 104。ELife 6。doi: 10.7554 / elife.24271