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据《中日新闻》2012年3月5日报道,名古屋大学研究生院松本邦宏教授及久本直毅夫副教授领导的研究小组,近日在1至2厘米的线虫身上发现“SVH2”和“SVH1”两种蛋白,分别存在于神经细

据《中日新闻》2012年3月5日报道,名古屋大学研究生院松本邦宏教授及久本直毅夫副教授领导的研究小组,近日在1至2厘米的线虫身上发现“SVH2”和“SVH1”两种蛋白,分别存在于神经细胞的内外,实验表明它们具有促进修复断裂神经细胞的功能。其成果登载在英国杂志“自然.神经学”4日网络版上。 研究小组的专家们通过基因操作,在线虫体内尽可能合成多量的两种蛋白并切断线虫的神经细胞,结果显示,线虫神经细胞被切断后的再生几率达到40%至60%,超过以前仅有5%左右的水平。进一步分析两种蛋白在修复过程中的作用发现,处于细胞外的“SVH1”与处于细胞膜上的“SVH2”结合并发出信号,促进了细胞再生。

线粒体不仅是细胞能量供给的中心,也是调控衰老进程以及影响神经退行性疾病的重要细胞器之一。当线粒体功能损伤,将启动细胞内的线粒体未折叠蛋白反应,使线粒体分子伴侣、蛋白酶、代谢相关基因等表达水平上调,重建线粒体稳态平衡。在多细胞的机体内,不同组织之间(神经细胞-肠道细胞)也会感知并协调各自的线粒体未折叠蛋白反应,最终系统性调节机体整体的代谢水平并影响衰老进程。但是组织之间是如何交流、协调各自的线粒体稳态平衡的调控机制,还并不清楚。

与两种蛋白相似的蛋白在人体身上也存在,但量太少故再生能力低,人的神经细胞一旦被切断,再生的事例较少见,久本教授认为,如从外部给体内投入蛋白,可促进神经再生,随研究进一步深入,有可能给脊椎损伤而半身不遂的患者带来福音。

7月26日,中国科学院遗传与发育生物学研究所田烨研究组与美国加州大学伯克利分校教授Andrew Dillin合作在《细胞》(Cell)上发表题为Mitochondrial unfolded protein response is mediated cell-non-autonomously by retromer-dependent Wnt signaling 的文章。该研究发现了发育调控的重要因子Wnt参与介导神经细胞到肠道细胞之间线粒体的应激反应。并揭示这一跨细胞、跨组织调控线粒体应激反应是依赖Retromer复合体、Wnt信号通路以及神经递质五羟色胺来实现的。

来源:科技部

田烨研究组利用秀丽线虫为模型,建立了研究神经细胞与肠道之间的线粒体信号调控体系——在线虫的神经细胞中表达亨廷顿致病蛋白PolyQ40,可以诱导肠道内的线粒体未折叠蛋白反应。通过遗传筛选发现Retromer复合体参与调控神经细胞到肠道之间的线粒体应激反应。进一步研究发现,Retromer复合体是通过回收Wnt分泌受体MIG-14,并帮助Wnt配体EGL-20分泌来实现这一跨细胞跨组织的线粒体信号传递的。神经递质五羟色胺也参与了神经细胞与肠道之间通过Wnt诱导的线粒体应激反应。同时,在神经细胞和肠道内直接表达Wnt配体不仅可以激活线粒体应激反应,并且可以延长线虫的寿命。这项研究成果发现了Wnt参与调控线粒体稳态平衡这一全新的功能,也为治疗神经退行性疾病以及伴随的代谢紊乱症状提供了新的治疗思路。

澳门金莎娱乐手机版,田烨研究组博士生张茜、助理研究员邬雪影、博士生陈鹏为该论文的共同第一作者,该论文的其他作者还包括田烨研究组的博士后刘莉萌和Andrew Dillin课题组的信楠。田烨和Andrew Dillin为该论文的共同通讯作者。此项研究得到科技部重点研发计划“蛋白质机器与生命过程调控”、中科院先导项目、国家自然科学基金、青年千人项目的资助。

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图: Wnt信号通路介导神经到肠道之间线粒体未折叠蛋白反应的分子机制

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