Cell Rep：研究揭示神經(jīng)元功能維持的關(guān)鍵

來源：生物谷作者：人氣：-發(fā)表時間：2020-09-03 09:12:00【大中小】

在最近一項研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)神經(jīng)星形膠質(zhì)細(xì)胞中一種重要的能量調(diào)節(jié)劑——AMPK（AMP依賴的蛋白激酶）的缺失會導(dǎo)致神經(jīng)元死亡，進(jìn)而導(dǎo)致動物自發(fā)性腦癲癇發(fā)作。

由辛辛那提兒童癌癥生物學(xué)家Biplab Dasgupta博士領(lǐng)導(dǎo)的多機(jī)構(gòu)研究小組將他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《Cell Reports》雜志上。研究結(jié)果表明，星形膠質(zhì)細(xì)胞中AMPK的缺失會導(dǎo)致神經(jīng)元中葡萄糖和乳酸代謝的嚴(yán)重破壞。

星形膠質(zhì)細(xì)胞中AMPK的缺失會導(dǎo)致神經(jīng)元中葡萄糖和乳酸代謝的嚴(yán)重破壞
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這項合作研究由包括UM的Raghu Rao和UM的Ivan Tkac博士完成，他們發(fā)現(xiàn)AMPK缺失的小鼠的乳酸水平降低了約40。

AMPK缺失的神經(jīng)元表明自發(fā)性癲癇發(fā)作并且容易受到小劑量癲癇發(fā)作誘導(dǎo)劑的影響。抗糖尿病藥物二甲雙胍激活A(yù)MPK）可能會減輕癲癇發(fā)作。癌癥和血液病研究所的首席研究員Dasgupta說，目前正在嚙齒動物中對二甲雙胍進(jìn)行臨床前測試。

AMP依賴的蛋白激酶

Dasgupta說：“關(guān)于星形膠質(zhì)細(xì)胞如何調(diào)節(jié)糖酵解以產(chǎn)生乳酸并將其提供給神經(jīng)元以支持其代謝和正常運作的知之甚少。我們首次證明AMP激酶（AMPK）是控制大腦中星形細(xì)胞糖酵解和乳酸產(chǎn)生的機(jī)制的關(guān)鍵。并且我們證明干擾這一過程對星形膠質(zhì)細(xì)胞幾乎沒有損害，但會損害神經(jīng)元。”

該研究的合著者，德國明斯特大學(xué)的Stefanie Schirmeier博士發(fā)現(xiàn)，果蠅膠質(zhì)細(xì)胞中AMPK的缺失會導(dǎo)致神經(jīng)元死亡并縮短突變果蠅的壽命。研究人員說，這一結(jié)果和其他結(jié)果，包括在人類星形膠質(zhì)細(xì)胞中保留這些功能，使得AMPK控制的乳酸代謝有可能為人的神經(jīng)元提供支持。

參考資料

Scientists discover key regulator of neuron function and survival

Ranjithmenon Muraleedharan et al, AMPK-Regulated Astrocytic Lactate Shuttle Plays a Non-Cell-Autonomous Role in Neuronal Survival, Cell Reports (2020). DOI: 10.1016/j.celrep.2020.108092