研究人员发现了维持健康神经元的基因

研究人员发现了维持健康神经元的基因
神经元中NDR激酶的双重缺失导致神经退行性变。(A) 6周龄时NDR1 KO、NDR2 KO、NDR1/2 KO与对照小鼠的平均体重折线图。用普通的单因素方差分析或Kruskal-Wallis检验分析各时间点基因型组间体重差异。N = 20-30只/组。(B) NDR1 KO、NDR2 KO、NDR1/2 KO和对照组小鼠在6月龄前的生存概率图。N = 20-30只/组。(C, D) P20和12周龄NDR1/2 KO小鼠和对照小鼠脑切片Ctip2的免疫荧光染色。DAPI图像中白色箭头线表示皮层厚度,Ctip2图像中白色箭头线表示皮层上层I-IV层厚度。比例尺:200 μm。图表显示皮层厚度的量化,数据分析使用配对t检验。 n = 18 measurements from three mice/genotype. (E) Immunofluorescence staining of GFAP in brain slices of 12-wk-old NDR1/2 KO and control mice. White arrows show areas with increased GFAP signal in NDR1/2 KO mice. (F) Western blot analyses of GFAP levels in lysates from the cortex of 6-wk-old mice. GAPDH was used as a loading control. The graphs show quantifications of the GFAP bands normalized against the GAPDH levels, and the data were analyzed using an ordinary one-way ANOVA with Tukey’s post hoc test. n = 3–5 mice/group. (G) Immunofluorescence staining of GFAP and the microglial marker Iba1 in the CA1 area of the hippocampus. White arrows indicate cells expressing the above-mentioned markers. Scale bars: 50 µm. (H) Images from brain slices of 12-wk-old Thy1-YFP–expressing mice in the CA1 area of the hippocampus. White arrowed lines indicate the stratum radiatum, where CA1 neuron dendrites are visible in YFP. The graph shows quantification of the hippocampal thickness (marked by the dashed yellow line—including stratum oriens, the CA1 cell body area, stratum radiatum and stratum lacunosum-moleculare), and the data were analyzed using a paired t test. n = 18 measurements from three mice/genotype. (I) Images from brain slices of Thy1-YFP–expressing mice in the CA1 cell body layer. The white arrow shows membrane protrusions present in NDR1/2 knockout neurons. Credit:生命科学联盟(2022)。DOI: 10.26508 / lsa.202201712

弗朗西斯克里克研究所的科学家们发现,删除两个编码关键酶蛋白的基因(激酶NDR1和NDR2),会损害神经元的健康,并导致年轻小鼠和成年小鼠的神经退行性变。

他们对小鼠神经元的研究强调了这些蛋白质在维持健康方面的重要作用以及预防疾病,这一发现可能有助于发现未来治疗帕金森病和肌萎缩性侧索硬化症等神经退行性疾病的方法。

作为他们工作的一部分发表在生命科学联盟11月29日,研究人员开始了解激酶酶在神经系统发育和维持健康神经元中的作用。他们第一次在小鼠中删除了神经元中同时编码NDR1和NDR2激酶的基因。

他们发现,单独删除其中一种酶对神经元健康没有影响,但当同时删除这两种酶时,就会造成损失

为了了解为什么在缺乏这些酶的情况下会发生神经退行性变,研究小组进一步分析了并发现了标记为清除的蛋白质簇的积累,这是许多病毒的关键特征.这表明激酶酶对于神经元进行自噬是必不可少的,自噬是清除旧的或受损的成分的过程。

克里克激酶和大脑发育实验室的负责人Sila Utanir说:“神经元清除有毒蛋白质的能力是对抗神经退行性变的基本防御。”

“了解NDR1和NDR2激酶对自噬至关重要是很重要的,因为如果有一种方法可以用未来的药物提高它们的活性,就可以帮助清除与疾病相关的蛋白质积累。”

研究小组还更详细地研究了这些关键酶丢失时起作用的机制。他们发现,在一些细胞膜上发现的与自噬和脂质循环有关的蛋白质ATG9A定位不正确,因此无法正常工作。

该论文的第一作者弗拉维亚·罗佐尼亚努说:“我们大脑中细胞之间发送的复杂信号都是神经元健康大局的一部分。

“为了了解我们的大脑是如何发育的以及为什么会发生疾病,我们需要将这些联系拼凑起来,并确定最重要的蛋白质和信号。”

更多信息:Flavia roianu等人,NDR1/2激酶的丢失会损害内膜运输和自噬,导致神经退行性变,生命科学联盟(2022)。DOI: 10.26508 / lsa.202201712

引用:研究人员识别出维持健康神经元的基因(2023年1月17日,11月30日),检索自//www.puressens.com/news/2022-11-genes-healthy-neurons.html
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