科学家揭示自噬基因参与学习记忆功能的调节

新闻来源：科技世界网 发布时间：2015/5/28 9:44:06

通过线虫遗传筛选的方法，中国科学院生物物理研究所张宏课题组的早期工作发现，epg-6基因是一个重要的多细胞生物特有的自噬基因。epg-6基因在哺乳动物中的同源基因为WDR45/WIPI4。WDR45编码一个含有WD40重复序列的PtdIn(3)P结合蛋白。人类遗传学研究发现，WDR45基因的突变可以引起一种神经退行性疾病——BPAN（beta-螺旋蛋白相关的神经退行性疾病），这种疾病是NBIA（伴随铁聚积的神经退行性疾病）的一种亚型。为了研究WDR45基因在哺乳动物中的功能，张宏课题组构建了神经系统特异性敲除Wdr45基因的小鼠（Nes-Wdr45fl/Y小鼠）。Wdr45基因敲除小鼠会出现运动协调性降低现象，并且学习记忆功能严重受损。组织病理和免疫组化研究发现，Wdr45基因敲除小鼠脑内出现严重轴突水肿，并伴有大量嗜酸性小体聚积，而且自噬通路受到抑制，在神经元和水肿的轴突中自噬底物SQSTM1和ubiquitin明显累积。综上所述，Wdr45基因的小鼠（Nes-Wdr45fl/Y小鼠）出现部分与BPAN患者类似的表型，包括认知障碍和轴突稳态失衡。因此该项研究有助于进一步了解BPAN的发病机制，同时也有助于深入研究自噬在维持轴突稳态中的作用。

2015年5月22日，Autophagy杂志在线发表了这项研究成果，文章题The autophagy gene Wdr45/Wipi4 regulates learning and memory function and axonal homeostasis。张宏课题组博士后赵燕为该文的第一作者。该项目得到了国家自然科学基金、科技部重大科学研究计划和青年科学基金项目的支持。而且该研究也得到霍华德-休斯国际青年科学家奖的资助。巧克力或可唤醒记忆这里有块巧克力，爱好者可以尝一尝。连续饮用富含可可豆成分的复合饮料3个月后，在进行一项记忆测试的过程中，50~69岁年龄段的受试者的表现和一些比他们年轻二三十岁的人的记忆力表现相似。但问题是，如果你希望通过食用巧克力来获得这些益处，就需要吃掉数量大得惊人的巧克力。记忆力受损？科学家揭示自噬基因参与学习记忆功能的调节 科技世界网这项新近的研究表明，可可豆中的一种叫作黄烷醇的化学物质可以对大脑产生有益作用。黄烷醇是一种可以在可可豆、蓝莓、绿茶和红酒之中发现的自然化学物质。早先的研究发现，食用富含黄烷醇饮食的老鼠表现出记忆力增强以及脑部一些特定区域出现更大血流量；美国纽约市哥伦比亚大学神经生物学家Scott Small希望了解类似的机制对人脑可能产生哪些影响。为了得到结果，Small的团队找到了19名年龄在50~69岁之间的志愿者，每天掺水和牛奶饮用900毫升的可可黄烷醇粉。这些剂量被要求每天分两次喝完。而其余的18名志愿者则被要求饮用一种仅含10毫克可可黄烷醇粉的饮料。在进行三个月的实验前后，两组志愿者均进行了功能磁共振成像扫描（fMRI）。经过3个月的测试之后，研究人员对扫描结果进行对比后发现，饮用黄烷醇含量较高的受试者的血液流向他们海马体的一个特殊部位——齿状回的流量比实验前提高了20%。同时，饮用黄烷醇含量较高的受试者比饮用该物质含量较低的受试者的血液流向齿状回的流量幅度也呈现出同样的增长。有意思的是，这一区域与年龄增长引起的记忆力衰退也有关联。不过，Small提示说，不要急着储藏大量巧克力。“确实，巧克力中存在黄烷醇，但是其含量微乎其微。”他说，“你需要食用过量的巧克力才能得到需要的黄烷醇量，这样可能会损害健康。”科学家研究揭示记忆再巩固机制复旦大学脑科学研究院马兰研究组发现，一种记忆形成后，通过回忆可激活脑内的β抑制因子神经通路，使记忆得以“再巩固”，而不是像以往经典理论所认为的，是激活G蛋白通路后导致记忆“再巩固”。专家认为，该发现有助于阐明记忆长期存储的分子机制，并对新靶向药物研发有重要意义。相关研究成果已于3月23日发表在美国《国家科学院院刊》。据悉，该成果已申请国家发明专利。记忆力受损？科学家揭示自噬基因参与学习记忆功能的调节 科技世界网记忆是大脑内的一种重要的功能和生理过程，可分为获得、巩固、再巩固3个环节。目前的研究提示，一种已经获得并被巩固的记忆在被激活时（例如看到蛇的图片，会回忆起被蛇咬时的情景），肾上腺素受体等神经信号通路被激活，最终可使记忆进一步强化，即再巩固。然而，长期以来，人们对记忆形成后再巩固的生物学机制一直不清楚。记忆再巩固过程对记忆的持久保存、更新，甚至遗忘都至关重要。为了解记忆再巩固机制，在马兰的指导下，刘星、陶冶铮等展开了探索工作。

他们发现，如采用“偏向性拮抗剂”选择性地阻断β-肾上腺素受体-G蛋白通路的激活，小鼠记忆的再巩固并不受影响；而选择性地阻断β-抑制因子信号通路时，小鼠的记忆再巩固遭到破坏，即产生遗忘。这一结果表明，β-抑制因子偏向性β-肾上腺素受体信号通路的激活参与了记忆再巩固。马兰表示，人体内G蛋白偶联受体是重要的药物受体，目前市场上针对该受体的药物（如抗高血压、过敏、镇痛药物等）占40%以上。该成果对研发更有选择性的药物，在老年性痴呆等记忆障碍相关疾病防治中具有重要应用价值。7个方法提高记忆力每个人都希望拥有敏锐的记忆力，美国《赫芬顿邮报》总结了一些日常改善记忆的方法。