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香港女院士多篇《自然》子刊文章解析重要蛋白

来自香港科技大学的叶玉如教授是一位著名的神经生物学家,她于2004年因在分子神经研究领域的杰出成就,获颁有“女性诺贝尔奖”之称的“联合国教科文组织世界杰出女科学家成就奖”,成为首位获此奖项的香港女性,同年亦当选为中国科学院院士,科研成就斐然。今年其研究组接连在《自然·神经科学》(Nature Neuroscience)及《自然·细胞生物学》(Nature Cell Biology)上发表文章,解析了治疗神经退行性疾病的两种重要蛋白。

在第一篇文章中,研究人员发现一种名为EphA4的细胞表面受体是调控脑部可塑性的关键蛋白。这种蛋白能通过控制神经递质受体的表达量,调节大脑信号传导的活性。许多神经退行性疾病均与脑部神经传导功能障碍有关。研究人员根据其研究结果提出,EphA4可以成为研发相关药物的新靶点,对于医治与认知能力衰退有关的疾病如阿尔茨海默病(脑退化症)是一项重要突破。

人类的认知功能,包括记忆形成的过程,极依赖于神经系统的可塑性,即神经细胞会根据经验对自身功能进行调节。然而,其中神经信号传导的分子机理对科学界而言仍是一个未解之谜。该研究提出了一种能调控脑部可塑性的关键蛋白,对于治疗神经退行性疾病与神经肌肉疾病具有重大意义。

研究人员不仅发现了EphA4这一关键蛋白,还揭示了其下游信号蛋白能够调控神经传导的效率,对维持肌肉力量和运动功能均起关键作用。运动神经与肌肉之间的通讯功能缺陷正是肌萎缩侧索硬化症(ALS)和肌肉萎缩症等神经肌肉疾病的重要致病因素,因此该发现为这类疾病的治疗带来了新希望。

在另一篇文章中,研究人员解析了Cdk5蛋白通过调节突触功能而影响学习和记忆能力的作用新机制:Cdk5介导Endophilin B1的磷酸化与自噬,这项研究有助于帕金森病的机理研究。

叶玉如教授从事帕金森病研究多年,她领导的研究团队发现Cdk5可以通过调节突触功能影响学习和记忆能力。研究人员通过基因技术敲除小鼠大脑中的Cdk5后,发现小鼠的学习能力有所增强。此外,研究人员在阿尔茨海默病患者的神经细胞中发现大量另一种蛋白的沉淀物,数量比正常人显著增多且异常活跃。因此,若能抑制这些蛋白的活性,便有望提高人类的记忆能力。

今年,该研究组还在中药中发现一种能增强学习和记忆能力的物质,现已提取该物质进行新药研发,并已完成小鼠测试。研究人员将小鼠放入水池,训练它们找寻隐藏在水中的浮台。结果显示,同样经过训练的小鼠,服药组仅需38秒便能找出浮台,而未服药组需要69秒。这表明该药物可以增强小鼠的学习和记忆能力。

此外,研究人员还发现Cdk5不仅是自噬诱导的关键调控因子,而且与EndoB1在帕金森病的磷酸化生物学中扮演重要角色。

(生物通:万纹)

(责任编辑:glia)