美国乔治亚医学院的研究团队发现,低密度脂蛋白受体相关蛋白4(LRP4)是连接运动神经元释放的聚集蛋白(Agrin)与肌肉细胞表面酪氨酸激酶MuSK的关键介质,揭示了神经元与肌肉细胞之间建立稳定通信的分子机制。
聚集蛋白由运动神经元分泌,负责引导神经与肌肉之间的突触形成,而MuSK位于肌肉细胞膜上,能够启动细胞内信号通路,促进神经肌肉接头的形成及受体的精准聚集。长期以来,科学界对聚集蛋白与MuSK之间缺乏直接相互作用的现象感到困惑。
乔治亚医学院发育神经生物学主任梅林博士指出,研究发现聚集蛋白首先与肌肉细胞表面的LRP4蛋白结合,随后LRP4招募MuSK形成受体复合物,实现信号传递。这一研究成果于2023年10月23日发表于《神经元》杂志。文章第一作者、梅林实验室博士后张彬介绍,LRP4和MuSK共同构成了肌肉细胞上接收聚集蛋白信号的核心受体复合体。
梅林博士强调,虽然聚集蛋白和MuSK均为神经肌肉接头形成不可或缺的分子,但此前缺乏两者直接相互作用的证据。新发现的LRP4桥梁作用不仅解开了这一长期未解之谜,也为肌肉营养障碍性疾病的发病机制研究提供了新视角。
这类疾病通常因神经元与肌肉细胞间通信障碍导致肌肉控制能力丧失。已有研究在部分患者血液中检测到MuSK的变异及自身抗体。研究团队计划进一步分析患者样本,寻找LRP4的变异及相关自身抗体,并探讨LRP4在神经肌肉接头后期发育及维持中的功能。