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(lái)自Friedrich-Alexander-Universit?t erlangen - n rnberg (FAU)的神經(jīng)科學(xué)家現(xiàn)在與來(lái)自德國(guó)、奧地利和美國(guó)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(huì)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)果已發(fā)表在《科學(xué)》雜志上，研究小組希望能破譯大腦復(fù)雜的衰老過(guò)程，并更好地了解相關(guān)的退行性疾病。

人體內(nèi)的大多數(shù)細(xì)胞都會(huì)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(gè)生命周期中都不會(huì)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(shuō)?！皩?duì)衰老過(guò)程和維持細(xì)胞功能的關(guān)鍵成分的基本了解對(duì)于有效的治療概念至關(guān)重要?！?/p>

在與來(lái)自德累斯頓、拉霍亞(美國(guó))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，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(gè)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(lèi)型的核糖核酸(RNA)與神經(jīng)元本身一樣存在。戶(hù)田解釋說(shuō):“這令人驚訝，因?yàn)榕cDNA不同，DNA通常永遠(yuǎn)不會(huì)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?cè)谛∈竽X細(xì)胞中的壽命，”在表觀遺傳學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)方面擁有獨(dú)特專(zhuān)長(zhǎng)的戶(hù)田智久(Tomohisa Toda)解釋說(shuō)，他在2023年的研究獲得了ERC整合者資助?！拔覀兩踔聊軌蛟趦蓺q大的動(dòng)物身上識(shí)別出顯著的長(zhǎng)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?！?/p>

此外，研究人員發(fā)現(xiàn)，他們簡(jiǎn)稱(chēng)為L(zhǎng)L-RNA的長(zhǎng)壽命rna往往位于細(xì)胞核中，與染色質(zhì)緊密相連，染色質(zhì)是形成染色體的DNA和蛋白質(zhì)的復(fù)合體。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。

“我們相信，ll - rna在基因組穩(wěn)定性的長(zhǎng)期調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要作用，因此在神經(jīng)細(xì)胞的終身保護(hù)中發(fā)揮著重要作用，”Tomohisa Toda解釋說(shuō)?！拔磥?lái)的研究項(xiàng)目應(yīng)該對(duì)ll - rna長(zhǎng)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?cè)谌旧|(zhì)調(diào)節(jié)中的生物學(xué)功能，以及衰老對(duì)所有這些機(jī)制的影響?！?/p>