大脑里的关键开关 可望一解神经退化疾病机转

2020-06-29    收藏716
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近日,美国霍华德.休斯医学研究所(Howard Hughes Medical Institute)与奥勒冈健康与科学大学(Oregon Health & Science University研究团队于Science发布最新研究,表明在自然状态(native state)下找到一名为AMPAR 的受体结构,此一发现将提供更多解释神经系统疾患机转的观点。

研究作者之一的谷欧斯(Eric Gouaux)博士指出,这些结构就好比脑内的基础开关,倘若运作不佳,将可能导致癫痫、记忆丧失及阿兹海默症等神经退化性疾病。

实验过程中,科学家利用低温电子显微镜(cryo-electron microscopy)及定向质谱法(targeted mass spectrometry),找到啮齿类动物脑内AMPAR 的结构与次单位(subunit)的排列,AMPAR 在神经传导物质──麸氨酸(neurotransmitter glutamate)的活化下,可形成一在细胞间带有讯号且具渗透性的离子通道。

值得一提的是,低温显微镜技术让科学家得以在自然状态下辨别个体受体的能力。过去,谷欧斯曾以X-射线晶体学(X-ray crystallography)将中枢神经系统中的重要结构图像化,然而这使得科学家必须堆叠大量相同的分子,才能打造自然结构的人工图像。

拜低温显微镜技术所赐,这些结构被辨识出来后,科学家便可从人类遗体中的大脑分离出样本并作比较,找出健康人体与患有神经退化疾患者间,该区域结构的差异。未来,谷欧斯与团队也将更进一步地了解这些疾病的机制,以研发出有效的治疗方法。

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