新研究表明C1q蛋白在神經(jīng)元功能和衰老中起關(guān)鍵作用

2024-07-16 17:17

一項(xiàng)新研究表明補(bǔ)體系統(tǒng)的免疫蛋白 C1q 蛋白在神經(jīng)元功能和衰老中起關(guān)鍵作用。

《EurekAlert》

7月15日消息

波士頓兒童醫(yī)院（Boston Children's Hospital）Beth Stevens 博士（該研究的通訊作者）實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展的一項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性研究揭示了一種免疫蛋白會(huì)對(duì)衰老大腦的神經(jīng)元蛋白質(zhì)合成產(chǎn)生影響。此前，Stevens 實(shí)驗(yàn)室的研究發(fā)現(xiàn)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的免疫細(xì)胞小膠質(zhì)細(xì)胞，會(huì)通過(guò)用免疫蛋白 C1q 標(biāo)記突觸來(lái)幫助修剪發(fā)育中大腦的突觸。

由 Stevens 博士實(shí)驗(yàn)室的 Nicole Scott-Hewitt 領(lǐng)導(dǎo)的新研究近日發(fā)表在《細(xì)胞》（Cell）雜志上，表明神經(jīng)元也可以內(nèi)化 C1q。C1q 似乎通過(guò)與細(xì)胞質(zhì)中的核糖體蛋白、RNA 結(jié)合蛋白和 RNA 相互作用，來(lái)影響神經(jīng)元內(nèi)的蛋白質(zhì)生成。此外，C1q 會(huì)隨時(shí)間在神經(jīng)元中累積，這表明它可能在與年齡相關(guān)的認(rèn)知變化和神經(jīng)退行性疾病中發(fā)揮作用。

研究于2024年6月27日發(fā)表在《Cell》（最新影響因子：45.5）雜志上

大腦蛋白質(zhì)生產(chǎn)隨年齡發(fā)生變化：

在缺乏一種名為 C1q 的蛋白的成年小鼠中，神經(jīng)元的蛋白質(zhì)生成顯著增加，大腦中蛋白質(zhì)的平衡也發(fā)生變化，這表明 C1q 對(duì)于控制大腦的蛋白質(zhì)可能很重要。這些變化具有年齡特異性，與年輕小鼠相比，成年小鼠的蛋白質(zhì)生成存在顯著差異。

神經(jīng)元如何吸收C1q：

神經(jīng)元可以從細(xì)胞外部吸收 C1q 蛋白。這一過(guò)程依賴于內(nèi)吞作用，即細(xì)胞內(nèi)化分子的方式。研究發(fā)現(xiàn)，C1q 蛋白中被稱為類膠原結(jié)構(gòu)域的部分對(duì)于神經(jīng)元吸收 C1q 至關(guān)重要。

對(duì)學(xué)習(xí)和記憶的影響：

在成年小鼠的小膠質(zhì)細(xì)胞中刪除 C1q 會(huì)影響它們忘記恐懼記憶的能力，這表明 C1q 在學(xué)習(xí)和記憶中發(fā)揮重要作用。這表明 C1q 可能通過(guò)與影響神經(jīng)元蛋白質(zhì)生成的特定神經(jīng)元復(fù)合物相互作用，從而有助于記憶和大腦靈活性。

C1q在衰老大腦中的作用：

先前的研究表明，隨著年齡的增長(zhǎng)，大腦中的 C1q 水平會(huì)顯著增加。盡管 C1q 在大腦發(fā)育和疾病中神經(jīng)元和突觸表面的作用已為人所知，但其在衰老大腦中的功能尚不清楚。

本研究采用廣泛的方法，探索了隨著年齡增長(zhǎng) C1q 如何與其他蛋白質(zhì)相互作用，發(fā)現(xiàn) C1q 與衰老大腦中的 RNA 結(jié)合蛋白相互作用。這是一個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樗砻髟诶夏甏竽X的神經(jīng)元內(nèi)部存在 C1q，這表明由小膠質(zhì)細(xì)胞等腦巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的免疫蛋白也可以影響神經(jīng)元內(nèi)部功能。

C1q缺失對(duì)蛋白質(zhì)生產(chǎn)和記憶的影響：

本研究探討了 C1q 的缺失是否會(huì)影響大腦衰老過(guò)程中的蛋白質(zhì)生產(chǎn)。他們發(fā)現(xiàn)，缺乏 C1q 的成年小鼠神經(jīng)元中的蛋白質(zhì)生產(chǎn)增加。此外，刪除 C1q 會(huì)影響小鼠忘記恐懼經(jīng)歷的能力，這表明 C1q 在成年大腦中具有獨(dú)特的作用，獨(dú)立于其先前在突觸修剪中描述的功能。

創(chuàng)立于1869年的波士頓兒童醫(yī)院

參考文獻(xiàn)

Source：Boston Children's Hospital

New study reveals critical role of C1q protein in neuronal function and aging

Reference：

Nicole Scott-Hewitt et al, Microglial-derived C1q integrates into neuronal ribonucleoprotein complexes and impacts protein homeostasis in the aging brain, Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.05.058

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原文標(biāo)題 : 新研究表明C1q蛋白在神經(jīng)元功能和衰老中起關(guān)鍵作用