长期记忆与运动神经元疾病有关

科学家刚刚发现，有助于长期记忆形成的一小部分细胞蛋白也可以驱动运动神经元疾病(MND)中出现的神经。因此，Ataxin-2蛋白的这一小部分对好事和坏事都有作用。当一种缺少该区域的蛋白质替代果蝇(模型生物)中的正常形式时，动物无法形成长期记忆-但令人惊讶的是，同样的果蝇对神经表现出显着的抵抗力。

流行的“冰桶挑战”强调了MND的社会意义，以及更好地了解和治疗神经退行性疾病的需求。这项新的研究发现了一个非常具体的基本机制，该机制可促进MND动物模型中神经元丢失的进展，并通过阐明防止MND细胞死亡的潜在方法，应为开发治疗药物的策略提供参考或管理目前无法治愈的破坏性疾病。

爱尔兰科学基金会资助的研究刚刚发表在国际领先的《神经元》杂志上，该研究来自三位一体神经科学学院，班加罗尔大学的班加罗尔分校和科罗拉多大学博尔德分校的HMMI。

都柏林三一学院神经遗传学教授玛尼·拉马斯瓦米(Mani Ramaswami)说：“这项工作是通过与爱尔兰，和美国实验室的年轻研究人员合作，为模型生物基础研究产生生物学和临床有趣信息的能力提供了一个很好的例子。 ”

神经退行性疾病的一个共同特征是特定的蛋白质聚集体的神经细胞，其积累和聚集在一起的存在-通常作为蛋白质纤维称为淀粉样长丝。据信这种聚集体引发引起与这些使人衰弱的疾病有关的神经元死亡的过程。例如，淀粉样β(Aβ)聚集体与阿尔茨海默氏病有关，而TDP-43，FUS和Ataxin-2蛋白通常在MND患者中发现。

本研究背后的科学家着手测试这种“淀粉样蛋白假说”，以了解它是否可以解释MND的发展。科学家对果蝇进行了基因工程改造，其果蝇具有旨在减少Ataxin-2蛋白质组装成聚集体而不会影响该蛋白质其他功能的突变。

Trinity的Arnas Petrauskas说：“这种具有这种改变的非聚集形式的果蝇对神经具有明显的抵抗力。这表明至少某些形式的MND的发展需要正常的Ataxin-2蛋白及其形成聚集体的能力，这意味着这些结果为淀粉样假说提供了支持。”

“真正让我们感到吃惊，虽然是该同一个蛋白区域似乎是必需的苍蝇制定长期记忆，那些具有共济失调蛋白2的修改过的版本显示正常的短期，但有缺陷的长期记忆。”

水果蝇通常会对新的气味产生强烈的反应，而对熟悉的气味则通过称为习惯化的过程产生较弱的反应。对熟悉者的记忆可以是短期的-半小时遇到的气味，或长期的记忆，可以持续数天(想起想起新电话的号码)相识与记住自己的电话号码)。缺乏Ataxin-2较小结构域的果蝇显示出长期记忆大大降低。

那么长期记忆形成和疾病进展如何联系?事实证明，在MND中发现的诸如TDP-43，FUS和Ataxin-2之类的蛋白质也参与细胞中蛋白质表达的自然控制和管理。需要Ataxin-2的同一区域来形成RNP颗粒，以无声的形式存储RNA(本质上是蓝图，或特定蛋白质的配方)，直到它们被信号拆开并在需要时用于生产分子。RNA的这种局部控制是长期记忆基础上神经元突触的长期变化所必需的。

新发现表明，紫杉碱2浓缩了记忆存储过程中使用的几种RNA结合蛋白，但这样做可以创造一个生物环境，帮助这些蛋白聚集成致病性淀粉样蛋白。因此，自然界中存在一种“权衡”，其中的Ataxin-2基因增加了神经的危险，但有助于我们的细胞控制RNA并形成长期记忆。

斯坦福大学神经科学研究所遗传学教授亚伦·吉特勒(Aaron Gitler)在同一期《神经元》杂志上发表的研究评论中说，MND研究的独立专家说：“该数据表明，通过遗传方式操纵紫杉碱-来操纵RNP颗粒的形成。 2的IDR或通过其他方式可能在ALS中具有治疗作用。除了紫杉酚2以外，现在还在寻找有助于构建RNP颗粒的其他蛋白质。”

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