Neuron:研究人员使用鳗鱼样蛋白控制神经元帮助抑郁患者

2021-05-12 K.K MedSci原创

这是第一次从八目鳗鱼身上提取一种蛋白质来控制大脑回路

研究人员正在研究大脑神经元是如何运作的,看看了解这些运转是否可以帮助患有成瘾症、抑郁症和疼痛的人。

5月11日发表在《Neuron》上的一篇论文中,华盛顿大学医学院上瘾、疼痛和情绪神经生物学研究中心,和加州大学洛杉矶分校精神病学和生物行为科学系神经药理中心、圣地亚哥分校和苏黎世大学的科学家组成的研究团队成功地利用一种parapinopsin蛋白质来关闭大脑回路,这种蛋白质存在于八目鳗鱼中(一种类似于鳗鱼的古老无颚鱼类谱系,类似于鳗鱼,因为它的身体两侧各有七个腮孔,所以又被称作“七鳃鳗”,再加上同侧的眼睛,就好像有八只眼睛)。

 

Bryan A. Copits et al, A photoswitchable GPCR-based opsin for presynaptic inhibition, Neuron (2021). DOI: 10.1016/j.neuron.2021.04.026

 

侧视蛋白(parapinopsin)是一种蛋白质,又称为“G蛋白偶联受体”(G Protein-Coupled Receptors,GPCRs)是一大类膜蛋白受体的统称。这些蛋白质在生物进化的早期就出现了,并且可以在从细菌到人类的各种生物中发现。布鲁查斯说,哺乳动物中至少有850种类似的蛋白质。它们控制着从心率到脂肪存储、奖励机制和压力反应。这些蛋白质对多巴胺和血清素等神经传递介质化学物质的反应也很好,而这些神经传递介质化学物质使人感觉良好。

 

 

布鲁查斯的实验室多年来专注于G蛋白偶联受体。他表示,直到发现侧视蛋白(parapinopsin)之前,一直很难找到抑制神经元的方法。

华盛顿大学医学院麻醉学迈克尔-布鲁查斯说:"从这种蛋白质中提取基因,可以控制神经元相互交流的过程,具体来说,PPO可逆地抑制轴突终端的神经递质释放。几十年来,神经科学家们一直在植物和细菌中找各种类型的光敏蛋白来进行试验,PPO是一种光敏开关蛋白,这是第一次从八目鳗鱼身上提取一种蛋白质来控制大脑回路。”

研究发现,八目鳗鱼中的这种蛋白质对光有反应,而对化学物质无反应,这体现为“靶向递送”的另一种方法。例如,如果大脑的一部分患有帕金森氏症,可以用电极隔离这种作用,通过调节神经传递来抑制这种作用,或者抑制改善情绪的特定途径。

研究团队正扩大他们对大脑内部的认识,并研究压力、抑郁症、成瘾和疼痛的治疗方法。

 

原文出处:

A photoswitchable GPCR-based opsin for presynaptic inhibition.DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2021.04.026

 
 

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  1. 2021-09-15 湘雅科教

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