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首個大腦關(guān)鍵神經(jīng)組織蛋白質(zhì)組成圖問世

日期:2010-12-22 12:07:19

英國科學(xué)家通過研究人類腦部疾病的樣本,發(fā)現(xiàn)人腦中一種名為“突觸后致密區(qū)”(PSD)的神經(jīng)組織含有1461種蛋白,該組織病變會導(dǎo)致癡呆等130多種腦部疾病,最新研究有望為科學(xué)家治療腦病指明方向,也有助于科學(xué)家更好地理解人腦和行為的進化。  

  大腦是人體內(nèi)最復(fù)雜的器官,腦內(nèi)有數(shù)百萬個通過數(shù)十億個突觸相連的神經(jīng)細胞。在每個突觸內(nèi)有一組蛋白,蛋白與蛋白連接在一起成為突觸后致密區(qū),盡管科學(xué)家對動物突觸的研究表明,PSD對人類的疾病和行為非常重要,但科學(xué)家對人腦突觸的了解還知之甚少。

  由劍橋大學(xué)韋爾科姆基金會桑格學(xué)院研究所的塞特·格蘭特教授領(lǐng)導(dǎo)的科研小組,從接受腦手術(shù)病人的突觸中提取出了PSD,并使用蛋白質(zhì)組學(xué)方法發(fā)現(xiàn)了其蛋白質(zhì)構(gòu)成。研究人員在人體突觸內(nèi)發(fā)現(xiàn)了1461種蛋白,每一種蛋白都被不同的基因編碼。包括阿爾茨海默病和帕金森病等普通的衰弱性疾病、癲癇等神經(jīng)退化性疾病以及自閉癥和學(xué)習(xí)障礙等超過130種腦部疾病與PSD有關(guān),遠遠多于之前的預(yù)期。研究結(jié)果使科學(xué)家首次能系統(tǒng)性地識別出影響人體突觸的疾病,并為科學(xué)家研究大腦和行為的進化提供了一種全新的方式。

  該研究團隊在研究中創(chuàng)建出了第一個分子網(wǎng)絡(luò)——人體突觸的蛋白質(zhì)分子組成圖,展示了許多蛋白和疾病之間的相互作用。在獲取PSD的蛋白質(zhì)清單后,研究相關(guān)疾病時就可以按圖索驥,直接檢查有“嫌疑”的蛋白質(zhì),加快研究進程。

  據(jù)介紹,這份清單中的某些蛋白質(zhì)還是“慣犯”,在多種疾病發(fā)展中都發(fā)揮作用,因此如能有針對性地研發(fā)出相關(guān)藥物,還有望一藥多用。格蘭特表示,既然很多不同的疾病與同樣的蛋白有關(guān),未來研發(fā)出的新療法可以同時治療多種疾病,新發(fā)現(xiàn)將為科學(xué)家提供新方法來對付這些疾病。愛丁堡大學(xué)喬納森·塞可教授表示,這項研究最終能讓科學(xué)家透徹地闡釋許多精神疾病和神經(jīng)紊亂的發(fā)病機理,也為科學(xué)家研發(fā)出新療法指明了方向。

  研究團隊還檢查了PSD蛋白在哺乳動物百萬年進化期間的進化速度,結(jié)果表明,PSD蛋白進化的速度比其他蛋白的進化速度更慢,這表明,在整個進化過程中,PSD保存得非常完好或者其進化受到了限制。被PSD支配的行為和同它們有關(guān)的疾病在幾百萬年間并未發(fā)生變化。

特別關(guān)注