研究揭示了與阿爾茨海默病相關(guān)的蛋白質(zhì)如何影響神經(jīng)元生長

新研究揭示了細(xì)胞蛋白質(zhì)之間復(fù)雜的相互作用，以及它們對(duì)神經(jīng)發(fā)育障礙和阿爾茨海默病中神經(jīng)元的影響。

Contactin-4 蛋白（由CNTN4基因編碼）在塑造神經(jīng)元方面的關(guān)鍵作用。

研究人員開始研究 CNTN4，因?yàn)橐阎谧蚤]癥中發(fā)揮作用，但其功能作用尚未得到充分了解。研究團(tuán)隊(duì)探索了 CNTN4 在大腦中的功能，特別是它與阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病相關(guān)蛋白的相互作用。

研究人員研究了大腦皮層（負(fù)責(zé)記憶、思考和推理等關(guān)鍵功能的大腦區(qū)域）中 CNTN4 基因被敲除的小鼠。他們發(fā)現(xiàn)，在皮層區(qū)域中，神經(jīng)元以不同的方式發(fā)育。

研究人員首在人類細(xì)胞中揭示了 CNTN4 基因與 APP 基因（與阿爾茨海默病密切相關(guān)的基因）之間的相互作用，揭示了這對(duì)大腦發(fā)育至關(guān)重要，尤其是神經(jīng)元健康生長的必要條件。他們發(fā)現(xiàn)，CNTN4 不僅有助于大腦前額葉皮層的神經(jīng)延伸，而且 CNTN4 的表達(dá)還通過其與 APP 的關(guān)系受到調(diào)節(jié)。

利用在基因改造的人類細(xì)胞中的研究，研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn) CNTN4 和 APP 之間存在復(fù)雜的相互作用。如果 CNTN4 被敲除，APP 的水平會(huì)降低，但不會(huì)降為零?？茖W(xué)家們認(rèn)為，APP 可能會(huì)補(bǔ)償 CNTN4 的缺失，反之亦然。

   埃克塞特大學(xué)醫(yī)學(xué)院（University of Exeter Medical School）的該研究的主要作者 Rosemary Bamford 博士說：“我們發(fā)現(xiàn)與發(fā)育過程相關(guān)的 CNTN4 基因也參與調(diào)節(jié)與阿爾茨海默病相關(guān)的因素，這相當(dāng)令人驚訝。發(fā)育和神經(jīng)退行性通路的這種交叉為這些蛋白質(zhì)的更廣泛影響提供了令人興奮的新見解?！?/span>

埃克塞特大學(xué)醫(yī)學(xué)院的作者 Asami Oguro-Ando 博士說：“展望未來，我的團(tuán)隊(duì)熱衷于進(jìn)一步剖析 CNTN4 和 APP 之間相互作用背后的分子機(jī)制，并探索它們對(duì)阿爾茨海默病和自閉癥譜系障礙（ASD）等疾病的更廣泛影響。我們的下一步是明確 CNTN4-APP 相互作用如何影響神經(jīng)活動(dòng)。了解這種相互作用至關(guān)重要，因?yàn)樗侨胬斫馍窠?jīng)發(fā)育和神經(jīng)退行性疾病的基礎(chǔ)步驟?！?/span>

摘要：神經(jīng)元細(xì)胞粘附分子Contactin-4（CNTN4）在基因上與自閉癥譜系障礙（ASD）和其他精神疾病有關(guān)。先前的Cntn4缺陷小鼠模型顯示，CNTN4在海馬區(qū)的軸突導(dǎo)向和突觸可塑性中起重要作用。然而，CNTN4在皮層的發(fā)病機(jī)制和功能作用尚未得到研究。我們的研究發(fā)現(xiàn)Cntn4?/?小鼠運(yùn)動(dòng)皮層的皮層厚度減少，但皮層細(xì)胞的遷移和分化不受影響。在運(yùn)動(dòng)皮層M1區(qū)的神經(jīng)元中觀察到的形態(tài)學(xué)變化，表明CNTN4也參與運(yùn)動(dòng)皮層神經(jīng)元的形態(tài)和樹突棘密度。此外，質(zhì)譜分析鑒定出CNTN4的一個(gè)相互作用伴侶，證實(shí)了CNTN4與淀粉樣前體蛋白（APP）之間的相互作用。敲除CNTN4和/或APP的人類細(xì)胞揭示了CNTN4與APP之間的關(guān)系。本研究表明，CNTN4有助于皮層發(fā)育，并且與APP的結(jié)合和相互作用控制神經(jīng)延伸。這對(duì)于理解APP的生理功能，作為阿爾茨海默病的關(guān)鍵蛋白，是一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)。CNTN4與APP之間的結(jié)合，這涉及到神經(jīng)發(fā)育，對(duì)于健康的神經(jīng)生長至關(guān)重要。