您所在的位置:首頁 > 神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)學(xué)進(jìn)展 > 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵蛋白如何增強記憶和學(xué)習(xí)
目前,美國凱斯西儲大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn),以前被認(rèn)為與疾病相關(guān)的一種蛋白,在學(xué)習(xí)和記憶中發(fā)揮著積極的作用,未來它可能會有助于認(rèn)知障礙的治療。這項關(guān)于脂肪酸結(jié)合蛋白5(FABP5,通常與癌癥和銀屑病相關(guān))潛在優(yōu)點的研究,發(fā)表在2014年5月2日的《The Journal of Biological Chemistry》雜志。
本文資深作者、醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)教授Noa Noy博士稱:“總的來說,我們的數(shù)據(jù)表明,F(xiàn)ABP5能夠提高認(rèn)知功能,F(xiàn)ABP5缺陷會損害大腦海馬區(qū)的學(xué)習(xí)和記憶功能。我們相信,如果我們能找到一種方法來上調(diào)FABP5在大腦中的表達(dá),我們就可能對一些人類疾病中的認(rèn)知功能障礙和記憶損傷進(jìn)行治療處理。”
FABP5存在于許多組織中,尤其在大腦中高表達(dá)。Noy和她凱斯西儲大學(xué)醫(yī)學(xué)院及國家酒精濫用和酒精中毒研究所的同事們,特別想了解這個蛋白如何在神經(jīng)元中發(fā)揮作用。他們進(jìn)行了成像研究,比較正常小鼠和FABP5缺陷小鼠大腦組織中一個關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子的活化作用。調(diào)查結(jié)果顯示,F(xiàn)ABP5在神經(jīng)元中執(zhí)行兩種不同的功能。首先,它能促進(jìn)內(nèi)源性**素(endocannabinoids,是控制食欲、痛覺、情緒和記憶的神經(jīng)調(diào)節(jié)劑)的降解。其次,F(xiàn)ABP5可調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。
Noy稱:“FABP5可提高學(xué)習(xí)和記憶,均是因為它可將內(nèi)源性**素傳遞到分解它們的細(xì)胞機械設(shè)備,因為它能將化合物轉(zhuǎn)運給一個可增強認(rèn)知相關(guān)基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子。”
雖然內(nèi)源性**素影響從欲望到記憶的基本生理過程,這個單詞的“cannabinoid”部分表示這些天然生物化合物與**這樣的藥物發(fā)揮相同的作用。過多的內(nèi)源性**素可導(dǎo)致學(xué)習(xí)記憶減退。
簡單來說,F(xiàn)ABP5可運輸內(nèi)源性**素用于加工處理。FABP5的功能就像一輛巴士,裝載大腦的內(nèi)源性**素和它們的生物制品,運送到神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)的兩個部位。FABP5可捕捉進(jìn)入神經(jīng)元的內(nèi)源性**素,并將其運至一種降解它們的酶(部位1)。然后,降解產(chǎn)物被相同的蛋白質(zhì)(FABP5)獲得,并被轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核——具體而言,轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)的一個轉(zhuǎn)錄因子(部位2)。降解產(chǎn)物的結(jié)合可激活轉(zhuǎn)錄因子,并可使其誘導(dǎo)多個基因的表達(dá)。在這種情況下,被誘導(dǎo)的基因會告訴細(xì)胞采取措施,促進(jìn)學(xué)習(xí)和記憶。
Noy和同事們還比較了FABP5缺乏小鼠和正常小鼠的記憶和學(xué)習(xí)能力。在一次試驗中,兩組小鼠多次在迷宮中游泳,這個迷宮的一個位置上有一個平臺,在那里小鼠可以從水中爬出來。在隨后的游泳中,野生型小鼠很快地到達(dá)平臺,因為它們已經(jīng)學(xué)習(xí)并記住了這個平臺。而FABP5缺陷小鼠則需要更長的時間,通常只是偶然才會發(fā)現(xiàn)平臺的位置。
Noy稱:“FABP5除了調(diào)節(jié)皮膚細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞生長之外,也在大腦神經(jīng)元中起著關(guān)鍵的作用。FABP5可控制那些影響記憶和學(xué)習(xí)以及激活一個轉(zhuǎn)錄因子(調(diào)節(jié)神經(jīng)元功能)的小分子化合物的生物學(xué)作用。”
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