撰文︱王思珍(逻辑神经科学) 来源︱《自然综述: 神经科学》Nature Reviews Neuroscience Fig. 2 Framework for the development of new models of aspects of depression 在于2019年10月3日以Stress granules and neurodegeneration为题的综述文章中,Benjamin Wolozin(通讯作者,美国波士顿大学医学院)和 Pavel Ivanov(美国波士顿布里格姆妇女医院,美国哈佛医学院,美国哈佛大学布罗德研究所和麻省理工学院)共同讨论了RNA代谢对应激的响应在神经退行性疾病(尤其是肌萎缩性脊髓侧索硬化症、额颞叶痴呆和阿尔茨海默病)病理生理学中的重要作用。在应激中,局部性地,通过无膜细胞器应激颗粒(stress granules,SGs)的形成,RNA结合蛋白(RNA-binding proteins,RBPs)控制着mRNA的利用(Fig. 1-3)。 Fig. 1 Types of membraneless organelles present in neurons. Fig. 2 Formation of stress granules from the mRNA–ribosomal complex. Fig. 3 Regulation of stress granule assembly. 这类结构是通过液-液相分离过程得以实现的(Fig. 4)。多种生化途径调节SG生物学特性。调节SG形成的主要信号通路包括哺乳动物雷帕霉素靶点(mammalian target of rapamycin,mTOR)真核翻译起始因子4 F(eukaryotic translation initiation factor 4F,eIF4F)和eIF2α通路,而缬酪肽(包含蛋白质和自溶酶体练级)通路调控SG的扩散(dispersion)和和去除(removal)。RBPs的翻译后修饰也对SGs的调控起重要作用(Fig. 4-5)。有证据表明,SGs可能是一种短暂性的特殊结构,但是,与衰老相关的慢性应激会导致慢性的、持续性的SGs,这似乎是疾病相关蛋白聚集的中枢(Fig. 4-5)。最后,Benjamin Wolozin和 Pavel Ivanov提出了一个模型,用来探究当SGs变得持久时,细胞RNA代谢的内部易损性是如何导致RBPs的病理性聚集的。而且。这一过程很有可能加速许多神经退行性疾病和肌病的病理生理,并为疾病的治疗提供新靶点。Fig. 5 The RBP cascade hypothesis. Fig. 3 Circuit mechanisms of REM sleep-specific oscillations. 然而,一个首要的挑战是如何确定这些振荡活动与大脑内睡眠促进神经元(sleep-promoting neuron)和觉醒促进神经元(wake-promoting neuron)网络之间的关系(Fig. 1-3)。而且,在时间和空间上,对协调睡眠相关的振荡活动的神经生物学机制的仍需进一步理解,进而有助于我们对睡眠状态及其功能的认知(Fig. 1-3)。 |
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