人脑关键神经组织组成图问世 有助识别大脑疾病

2010-12-22 10:50 来源: 科技日报
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  据美国物理学家组织网12月20日报道,英国科学家通过研究人类脑部疾病的样本,发现人脑中一种名为“突触后致密区”(PSD)的神经组织含有1461种蛋白,该组织病变会导致痴呆等130多种脑部疾病,最新研究有望为科学家治疗脑病指明方向,也有助于科学家更好地理解人脑和行为的进化。

  大脑是人体内最复杂的器官,脑内有数百万个通过数十亿个突触相连的神经细胞。在每个突触内有一组蛋白,蛋白与蛋白连接在一起成为突触后致密区,尽管科学家对动物突触的研究表明,PSD对人类的疾病和行为非常重要,但科学家对人脑突触的了解还知之甚少。

  由剑桥大学韦尔科姆基金会桑格学院研究所的塞特・格兰特教授领导的科研小组,从接受脑手术病人的突触中提取出了PSD,并使用蛋白质组学方法发现了其蛋白质构成。研究人员在人体突触内发现了1461种蛋白,每一种蛋白都被不同的基因编码。包括阿尔茨海默病和帕金森病等普通的衰弱性疾病、癫痫等神经退化性疾病以及自闭症和学习障碍等超过130种脑部疾病与PSD有关,远远多于之前的预期。研究结果使科学家首次能系统性地识别出影响人体突触的疾病,并为科学家研究大脑和行为的进化提供了一种全新的方式。

  该研究团队在研究中创建出了第一个分子网络――人体突触的蛋白质分子组成图,展示了许多蛋白和疾病之间的相互作用。在获取PSD的蛋白质清单后,研究相关疾病时就可以按图索骥,直接检查有“嫌疑”的蛋白质,加快研究进程。

  据介绍,这份清单中的某些蛋白质还是“惯犯”,在多种疾病发展中都发挥作用,因此如能有针对性地研发出相关药物,还有望一药多用。格兰特表示,既然很多不同的疾病与同样的蛋白有关,未来研发出的新疗法可以同时治疗多种疾病,新发现将为科学家提供新方法来对付这些疾病。爱丁堡大学乔纳森・塞可教授表示,这项研究最终能让科学家透彻地阐释许多精神疾病和神经紊乱的发病机理,也为科学家研发出新疗法指明了方向。

  研究团队还检查了PSD蛋白在哺乳动物百万年进化期间的进化速度,结果表明,PSD蛋白进化的速度比其他蛋白的进化速度更慢,这表明,在整个进化过程中,PSD保存得非常完好或者其进化受到了限制。被PSD支配的行为和同它们有关的疾病在几百万年间并未发生变化。