研究人员发现清除垃圾对于大脑健康至关重要
东京医科牙科大学(TMDU)的研究小组发现，Wipi3是一种参与细胞废物处理的蛋白质，对神经元健康至关重要
日本东京-一点混乱从未杀死任何人，对吗?错误。东京医科牙科大学(TMDU)的研究人员最近表明，大脑中细胞“垃圾”的堆积实际上会导致神经甚至死亡。
研究人员在《自然通讯》上报告了他们的发现后，描述了细胞废物处理机制(称为“自噬”)中的缺陷如何导致脑细胞中铁和蛋白质的致命堆积。
研究的主要作者山口博文(Hirofumi Yamaguchi)解释说：“细胞不断清除功能异常或不必要的成分，然后降解并回收利用。”“自噬是一种过程，其中不需要的细胞成分和蛋白质被包含在球形的双膜囊泡中，称为自噬体，该囊泡与充满酶的溶酶体融合形成自溶酶体。然后，废物被分解并被细胞再利用。 ”
这种自噬的常见形式被称为“规范自噬”，具有很好的特征，涉及一组与自噬相关的蛋白质，例如Atg5和Atg7。然而，最近，还描述了几种独立于Atg5的自噬途径，其生物学作用尚不清楚。
在鉴定了酵母中与自噬相关的蛋白质后，TMDU的研究小组专注于哺乳动物直向同源物“ Wipi3”，该直向同源物以前曾参与规范性自噬。山口说：“当我们在小鼠细胞系中删除Wipi3并诱导替代自噬时，我们不再观察到双膜自噬体或单膜自溶酶体的形成，这证明Wipi3对于替代自噬至关重要。”
含有Wipi3特定于大脑的缺失的小鼠表现出生长和运动缺陷，最常见于神经退行性疾病患者，研究人员还注意到，铁和铁代谢蛋白铜蓝蛋白在受影响小鼠的脑细胞中积聚。
研究资深作者Shigeomi Shimizu解释说：“铁沉积已被标记为各种神经退行性疾病的可能触发因素，并且通常与铁结合蛋白的异常积累有关。”“我们的发现是强有力的证据，表明选择性自噬，特别是Wipi3，对于预防铁的这种毒性堆积可能是必不可少的。”
有趣的是，尽管Wipi3缺陷和Atg7(规范性自噬)缺陷小鼠表现出相似的运动缺陷，但它们表现出截然不同的亚细胞变化，表明替代性自噬和规范性自噬可以独立发挥作用来保护神经元。支持这一点的小鼠中，Wipi3和Atg7的缺失几乎总是致命的。
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