長期以來,科學家們一直懷疑細胞膽固醇轉運蛋白的突變與精神疾病有關,但很難證實這一點,也很難確定其背后的機制。
近日,發表在《生物化學雜志》上的一項研究中,來自日本京都大學綜合細胞材料科學研究所Kazumitsu Ueda領導的研究團隊提供了證據,證明ABCA13蛋白被破壞的小鼠表現出精神分裂癥的標志性行為。
ABCA13屬于一種稱為ATP結合盒(ABC)的細胞轉運蛋白家族,參與將膽固醇和其他分子移入和移出細??胞。Ueda和他的團隊已經研究ABC蛋白長達35年之久,長期的充分研究使他們發現了ABCA13難以捉摸的作用機制。
在這項研究中,研究人員在不同類型的人類細胞中研究了ABCA13,并在小鼠體內關閉編碼這種蛋白質的基因,以及調查了突變的ABCA13蛋白在人類細胞中的作用。他們發現,ABCA13是一種位于細胞囊泡中的大蛋白,有助于將膽固醇從細胞膜轉運到囊泡中。
Ueda說:“我們發現ABCA13加速了細胞內膽固醇的內化,其功能的喪失與一些精神疾病的病理生理學有關。”
缺失ABCA13的小鼠看起來正常,壽命也正常,但一系列的行為調查顯示,驚嚇反應和前脈沖抑制試驗結果異常。通常,一個微弱的預脈沖刺激,如聲音,可以減少被隨后更強刺激驚嚇的感覺。然而,一些精神疾病患者仍然會對主要刺激感到震驚,即使它之前已經有一個預脈沖。研究人員發現,正常小鼠和缺乏ABCA13的小鼠都有正常的驚嚇反應,但在受到驚嚇刺激之前,只有經過工程改造的小鼠才會受到驚嚇。
研究人員進一步想知道ABCA1缺失是如何影響大腦中的神經細胞。他們發現,缺乏ABCA1基因的小鼠大腦神經末梢的囊泡不會積聚膽固醇。研究人員說,突觸神經小泡對信息從一根神經傳遞到另一根神經至關重要,因此這種功能障礙可能導致精神疾病的病理生理學。
最后,該團隊研究了含有ABCA13基因突變的人類細胞,這些基因被認為與一些精神疾病有關。他們發現這些突變損害了ABCA13的功能和在細胞囊泡內定位的能力。
該研究團隊建議,對ABCA13功能的進一步研究將有助于為精神分裂癥、雙相情感障礙和抑郁癥等精神疾病開發新的治療策略。
論文鏈接:https://www.jbc.org/content/early/2020/12/08/jbc.RA120.015997
來源:科技部
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圖片來源:找項目網