大腦神經(jīng)細(xì)胞中的某些RNA分子可以持續(xù)一生而不被更新。來自Friedrich-Alexander大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家現(xiàn)在與來自德國、奧地利和美國的研究人員一起證明了這一點(diǎn)。
RNA通常是壽命較短的分子，它們會不斷地進(jìn)行重構(gòu)以適應(yīng)環(huán)境條件。他們的研究結(jié)果發(fā)表在《Science》雜志上，研究小組希望能破譯復(fù)雜的大腦衰老過程，更好地了解相關(guān)的退行性疾病。
人體內(nèi)的大多數(shù)細(xì)胞都會定期更新，從而保持它們的活力。然而，也有例外:心臟、胰腺和大腦由細(xì)胞組成，這些細(xì)胞在整個生命周期中都不會更新，但仍然必須保持完整的工作秩序。
“神經(jīng)元老化是阿爾茨海默氏癥等神經(jīng)退行性疾病的重要危險(xiǎn)因素，”FAU和埃爾蘭根馬克斯普朗克物理和醫(yī)學(xué)中心的神經(jīng)表觀基因組學(xué)教授Tomohisa Toda博士說。“對衰老過程和維持細(xì)胞功能的關(guān)鍵成分的基本了解對于有效的治療概念至關(guān)重要。”
在與來自德累斯頓、拉霍亞(美國)和克羅斯特紐堡(奧地利)的神經(jīng)科學(xué)家共同進(jìn)行的一項(xiàng)聯(lián)合研究中，由Toda領(lǐng)導(dǎo)的工作組現(xiàn)在已經(jīng)確定了大腦衰老的一個關(guān)鍵組成部分:研究人員能夠首次證明，保護(hù)遺傳物質(zhì)的某些類型的核糖核酸(RNA)與神經(jīng)元本身一樣存在。
Toda解釋說:“這令人驚訝，因?yàn)榕cDNA不同，DNA通常永遠(yuǎn)不會改變，大多數(shù)RNA分子壽命極短，并且不斷交換。”
為了確定RNA分子的壽命，Toda團(tuán)隊(duì)與奧地利科學(xué)技術(shù)研究所(ISTA)的細(xì)胞生物學(xué)家Martin Hetzer教授團(tuán)隊(duì)合作。
“我們成功地用熒光分子標(biāo)記了RNA，并追蹤了它們在小鼠腦細(xì)胞中的壽命，”Toda解釋說，他在表觀遺傳學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)方面擁有獨(dú)特的專業(yè)知識，并在2023年因其研究獲得了ERC整合者資助。“我們甚至能夠在兩歲大的動物身上識別出顯著的長壽RNA，不僅在它們的神經(jīng)元中，而且在大腦中的成體神經(jīng)干細(xì)胞中。”
此外，研究人員發(fā)現(xiàn)，長壽命的RNA，簡稱LL-RNA，往往位于細(xì)胞核中，與染色質(zhì)緊密相連，染色質(zhì)是DNA和蛋白質(zhì)的復(fù)合體，形成染色體。
這表明LL-RNA在調(diào)節(jié)染色質(zhì)中起關(guān)鍵作用。為了證實(shí)這一假設(shè)，研究小組在成體神經(jīng)干細(xì)胞模型的體外實(shí)驗(yàn)中降低了LL-RNA的濃度，結(jié)果是染色質(zhì)的完整性受到嚴(yán)重?fù)p害。
Toda解釋說:“我們確信，ll - RNA在基因組穩(wěn)定性的長期調(diào)節(jié)中起著重要作用，因此在神經(jīng)細(xì)胞的終身保護(hù)中起著重要作用。”
“未來的研究項(xiàng)目應(yīng)該對ll - RNA長期保存背后的生物物理機(jī)制有更深入的了解。我們希望更多地了解它們在染色質(zhì)調(diào)節(jié)中的生物學(xué)功能，以及衰老對所有這些機(jī)制的影響。”
（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-4） | 
