通過(guò)研究大腦中調(diào)控蛋白質(zhì)形成的少量遺傳物質(zhì)，來(lái)自約翰霍普金斯大學(xué)的科學(xué)家稱他們找到了一些關(guān)于記憶如何形成的新線索，有朝一日或可利用藥物來(lái)阻止這一過(guò)程中的混亂，治療其導(dǎo)致的精神疾病和腦損耗疾病。

研究人員在發(fā)表于3月2日Cell雜志上的論文中稱某些microRNAs是調(diào)控腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（BDNF）作用的關(guān)鍵因子。BDNF長(zhǎng)期以來(lái)被證實(shí)與腦細(xì)胞存活、正常學(xué)習(xí)和改善記憶相關(guān)。

在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，大腦海馬區(qū)的細(xì)胞會(huì)釋放生長(zhǎng)因子蛋白BDNF促進(jìn)參與記憶形成的其他蛋白合成。BDNF已知促進(jìn)了腦細(xì)胞中低于4%的不同種類蛋白質(zhì)的合成，然而直到現(xiàn)在科學(xué)家們對(duì)于它的作用機(jī)制仍知之甚少。

在這篇文章中，來(lái)自約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)和神經(jīng)科學(xué)系副教授Mollie Meffert領(lǐng)導(dǎo)的研究小組對(duì)BDNF特異性確定開啟哪些蛋白質(zhì)的機(jī)制進(jìn)行了追蹤，由此揭示出了調(diào)控microRNAs的作用。

MicroRNAs是一類可靶向結(jié)合和阻斷mRNA的小分子。在細(xì)胞中大量的microRNAs可導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成關(guān)閉，反而言之，某些microRNAs缺失也可引起特定的蛋白質(zhì)合成增高。

研究人員測(cè)量了用BDNF處理的腦細(xì)胞的microRNA水平，并與未經(jīng)BDNF處理的神經(jīng)元細(xì)胞進(jìn)行了比較。他們發(fā)現(xiàn)在BDNF處理的腦細(xì)胞中某些microRNAs的水平較低，表明BDNF調(diào)控了這些microRNAs的水平，通過(guò)這種調(diào)控還影響了蛋白質(zhì)合成。聚焦于這些在BDNF處理細(xì)胞中消失的特異microRNAS，研究人員證實(shí)所有的這些microRNAS都擁有相同的基因序列，稱為Let-7 microRNAs。

“其他的研究人員過(guò)去曾證實(shí)這一短基因序列可選擇性的阻止Let-7 microRNAs生成，”Meffert說(shuō)。

為了確定Let-7 microRNAs缺失是否會(huì)促使BDNF提高特異性蛋白質(zhì)合成，Meffert研究小組對(duì)神經(jīng)元進(jìn)行了遺傳工程操作，使得細(xì)胞中Let-7 microRNAs水平不會(huì)下降。研究人員發(fā)現(xiàn)用BDNF處理這些神經(jīng)元不再會(huì)引起microRNA水平降低，或?qū)W習(xí)與記憶蛋白水平增高。

此外，通過(guò)測(cè)量BDNF處理細(xì)胞中的microRNA水平，研究人員還發(fā)現(xiàn)了174種表達(dá)增高的microRNAs。這表明BNDF處理還可促進(jìn)其他一些microRNAs生成，因此降低某些蛋白質(zhì)的合成。Meffert說(shuō)在學(xué)習(xí)和記憶過(guò)程中可能必須要降低其中的一些蛋白質(zhì)的水平，而另外一些可能根本與此無(wú)關(guān)。

為了證實(shí)BDNF是通過(guò)microRNA作用來(lái)終止某些蛋白質(zhì)合成的，研究人員對(duì)活性腦細(xì)胞進(jìn)行了監(jiān)控，以確定在何處mRNA對(duì)BDNF做出了響應(yīng)。研究人員發(fā)現(xiàn)無(wú)法翻譯為蛋白質(zhì)的mRNA在細(xì)胞內(nèi)的一些小結(jié)構(gòu)中發(fā)生了積聚。利用顯微鏡，研究人員對(duì)細(xì)胞皿中用熒光分子標(biāo)記的腦細(xì)胞進(jìn)行了觀察。他們發(fā)現(xiàn)用BDNF處理細(xì)胞可導(dǎo)致發(fā)光微小結(jié)構(gòu)的數(shù)量和大小不斷增加。因此研究人員確定BDNF利用了microRNA向這些亮點(diǎn)輸送mRNA，由此使這些mRNA遠(yuǎn)離了可將它們轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍踪|(zhì)的翻譯機(jī)器。

“監(jiān)控這些熒光復(fù)合物為我們開啟了一道窗口，通過(guò)它我們可以了解BDNF如何能夠僅靶向影響某些幫助神經(jīng)元生長(zhǎng)和記憶的蛋白質(zhì)合成，”Meffert說(shuō)。

Meffert補(bǔ)充說(shuō)：“現(xiàn)在我們知道了BDNF促進(jìn)學(xué)習(xí)和記憶蛋白生成的機(jī)制，我們就有機(jī)會(huì)去探索促進(jìn)這一機(jī)制的治療方案，以實(shí)現(xiàn)對(duì)某些精神疾病和神經(jīng)退行性疾病例如阿爾茨海默氏癥患者的治療?！?/SPAN>