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美國杜克大學研究人員在最新出版的《科學》雜志上發表論文稱,大腦抑制性突觸比興奮性突觸簡單的論斷是錯誤的。他們利用一種新型生物識別技術,在抑制性突觸中找到了超過百種過去沒有發現的蛋白。這一發現不僅為治療大腦疾病提供了新線索,同時也表明大腦的復雜程度遠超想象,對抑制性突觸的研究仍需深入。
突觸是神經元之間聯系并進行信息傳遞的關鍵部位,根據其對神經元活動的影響,可分為興奮性突觸和抑制性突觸兩大類。過去科學家們一直認為,抑制性突觸要比興奮性突觸簡單,因為這些突觸結構中的蛋白種類相對較少。此前,科學家在抑制性突觸中找到了大約40種蛋白,這些蛋白不僅在防止大腦過度興奮方面起著關鍵作用,也塑造著大腦信號的模式。
此次杜克大學研究人員采用BioID生物識別技術,利用一種細菌酶來識別小鼠大腦抑制性突觸中的蛋白,結果找到了140種新蛋白。“在過去50年里,這些蛋白就如同被鎖進了保險箱,而今天我們把保險箱打開了。”研究人員這樣形容這個令他們大吃一驚的發現。
全基因組關聯研究顯示,其中的27種蛋白與自閉癥、智力障礙和癲癇有關。對這些蛋白機制的研究或可為理解和治療這些疾病提供新途徑。
雖然研究人員知曉大部分蛋白的功能,但有兩種蛋白的功能卻不清楚,即使基因組測序也沒能提供相關線索。研究人員將這兩種蛋白命名為抑制性突觸1(InSyn1)和抑制性突觸2( InSyn2)。研究發現,神經元中的InSyn1蛋白水平下降,會導致周圍腦組織過度興奮,這表明該種蛋白對抑制性突觸正常功能的發揮具有非常重要的作用。
研究人員指出,新的發現表明,大腦遠比我們想象的復雜。此次在抑制性突觸中找到這么多種蛋白,給未來癲癇等腦疾病的治療以及長期記憶形成過程的研究,提供了很好的線索。
圖片來源:找項目網