与年龄相关的多巴胺神经元丢失的性别差异相关的蛋白质
科学家们并非每天都能遇到如此基本的现象,以至于在果蝇、啮齿动物和人类身上都能观察到。
在今天发表的一篇论文中衰老细胞美国匹兹堡大学健康科学学院的神经科学家发现,在携带多巴胺的囊泡膜上有一种单一的蛋白质——谷氨酸转运体神经元-是调节大脑易受年龄相关神经元丧失影响的性别差异的关键。
雌性多巴胺神经元中含有较多的vglu -蛋白果蝇研究人员发现,与男性相比,女性对与年龄相关的神经元丧失和流动性缺陷的适应力更强。令人兴奋的是,降低雌性果蝇的VGLUT水平降低了它们对与衰老相关的神经退行性变的保护,这表明VGLUT可能是延长多巴胺神经元弹性和延缓大脑衰老症状发作的新靶点。
“从苍蝇到啮齿动物再到人类,我们发现VGLUT水平在健康的衰老过程中区分了男性和女性,”皮特大学精神病学和细胞生物学助理教授、医学博士、资深作者Zachary Freyberg说。“事实上,这种多巴胺神经元存活的标记在动物王国中是保守的,这表明我们正在研究生物学的一个基本部分。了解这一机制的工作原理有助于延长多巴胺神经元的弹性,延缓衰老。”
帕金森氏症等神经退行性疾病更有可能随着年龄增长而发展。帕金森氏症是一种大脑中多巴胺神经元缓慢而无情地丧失,损害一个人的行动或说话能力的疾病,已知主要影响男性。但是生物学上的性别差异,是由荷尔蒙,基因和环境影响这似乎解释了为什么女性在帕金森病的早期阶段受到保护,但直到现在,人们还不知道这些保护的驱动者和调节者。
通过生物化学和遗传技术的结合,以及对果蝇运动进行24小时监控的行为研究,研究人员发现,当VGLUT基因表达水平在多巴胺神经元中显著降低时,与年龄相关的益处就消失了。
“我们发现VGLUT的表达随着年龄的增长而增加,当我们抑制VGLUT时,果蝇对多巴胺神经元退化变得更加脆弱,”该研究的主要作者、匹兹堡神经科学中心的博士候选人塞拉斯·巴克说。“我们还发现VGLUT在女性中的表达高于男性,这表明VGLUT可能在调节中起作用性别差异在帕金森氏症和其他神经疾病中,女性比男性更有抵抗力。”
随着帕金森氏症的发病率迅速上升——到2040年,全世界受该疾病影响的人数预计将达到2000万——皮特科学家希望进一步探索VGLUT在人类神经保护中的作用。
“我们正在进入帕金森病的流行病,我们需要了解如何使我们的神经元更具弹性,”Freyberg说。“Vglut是一个诱人的新目标,这是不仅是理解核心基本生物学的关键多巴胺神经元的存活,但最终是为了开发新的治疗方法。”
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