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類似鰻魚的蛋白質來控制大腦神經元

尋求幫助遭受成癮、抑鬱和疼痛的人們的搜尋者正在研究特定的大腦神經元是如何運作的,看看它們是否可以被控制。

在5月11日《神經元》雜誌上發表的一篇論文中,華盛頓大學醫學院和聖路易斯華盛頓大學的研究人員以及其他幾所大學的研究人員成功地使用了一種叫做副視蛋白的蛋白質來關閉大腦回路。這種蛋白質在七鰓鰻中發現,七鰓鰻是一種古老的無顎魚類,類似於鰻魚。研究人員表示,抑制神經元的能力最終可能導致情緒障礙和抑鬱和成癮等不良行為。

“我們從七鰓鰻身上發現了一種特殊的蛋白質,這種蛋白質已經存在了數億年。我們從這種蛋白質中提取了基因,發現我們可以控制神經元之間的交流方式,這就是化學物質傳遞到大腦的方式,”主要通訊作者邁克爾·布魯查斯說,他是華盛頓大學醫學院麻醉學和疼痛醫學教授,也是成癮、疼痛和情緒神經生物學中心成像和神經迴路核心的聯合主任。

幾十年來,神經科學家一直在使用在植物和細菌中表達的不同型別的光敏蛋白質來實驗大腦回路。但這是第一次從七鰓鰻身上提取蛋白質來控制大腦回路。

類似鰻魚的蛋白質來控制大腦神經元

據海外看病機構和生元國際瞭解,副辣椒素是一種叫做“g蛋白偶聯受體”或GPCR的蛋白質。這些GPCRs在進化早期就出現了,可以在從細菌到人類的生物體中發現。布魯查斯說,哺乳動物中至少有850種這樣的蛋白質。這些蛋白質控制一切,從心率到脂肪儲存,到獎勵和壓力反應。GPCRs對讓人感覺良好的化學物質如多巴胺和血清素也有良好的反應。

“有些GPCR通路在數百萬年的進化高度保守的,這允許我們使用parapinopsin侵入他們,”布萊恩Copits說,第一作者和共同通訊作者,麻醉學的疼痛研究中心助理教授在華盛頓大學醫學院Bruchas博士曾經是位於的地方。來自加州大學洛杉磯分校、加州大學戴維斯分校、加州大學聖地亞哥分校和蘇黎世大學的研究人員也參與了研究。

布魯恰斯實驗室專注於GPCRs。但布魯查斯說,在發現副視蛋白之前,很難找到抑制神經元的方法。

海外看病機構和生元國際瞭解七鰓鰻中的蛋白質對光而不是化學物質有反應——這是另一種定向傳遞的方法。例如,如果大腦的某一部分因帕金森病發作,就有可能用一個電極隔離這種影響,透過調節神經傳遞來減弱它,或者抑制特定的途徑來改善情緒。

最初發現是由日本寺田實驗室的研究人員發現的,他們在不同物種之間發現了不同的光敏GPCRs。

“這是基礎科學如此重要的完美理由,”布魯查斯說。“由於一些人在基礎生物學發現方面的艱苦工作,我們有了一個醫學研究的新工具。”

布魯查斯說,他的團隊計劃利用這一發現擴大他們對大腦內部工作原理的認識,並確定壓力、抑鬱、成癮和疼痛的治療方法。海外看病機構和生元國際會及時給大家更新更多的國外資訊。

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