发布时间:2016-01-21 13:23 原文链接: PNAS:可卡因摄入过量如何导致脑细胞死亡?

  近日,来自美国约翰斯霍普金斯大学医学院的研究人员利用小鼠进行研究发现高剂量可卡因会通过触发过度自噬导致脑细胞死亡,同时他们还发现了一种小分子化合物能够改善这一情况。相关研究结果发表在国际学术期刊PNAS上。

  在1990年发现脑细胞使用一氧化氮进行细胞交流之后,Solomon Snyder教授及其研究团队就一直致力于后续工作的研究。他们在2013年发现一氧化氮能够结合GAPDH参与可卡因诱导的细胞死亡过程,但具体机制没有得到深入研究。

  为了解答这一问题,研究团队以小鼠脑部神经元细胞为研究对象,清晰地观察到可卡因能够通过过度激活的自噬过程造成神经元细胞死亡。正常的自噬过程能够帮助清除细胞内的“垃圾”,将这些大分子残骸储存在膜泡中,随后再与包含许多水解酶的溶酶体进行融合,降解膜泡中的成分。但是当该过程失去控制,就会引起细胞死亡。而该研究发现可卡因诱导神经元细胞死亡正是利用了这一机制。

  由于研究人员已经知道一氧化氮和GAPDH参与上述过程,他们随后检测了一种已知可以干扰一氧化氮与GPADH相互作用的编号为CGP3466B的化合物能否阻止可卡因诱导的自噬发生。他们同时检测了其他已知的可以阻止细胞凋亡和细胞坏死的化合物,但结果表明只有CGP3466B能够保护小鼠神经元细胞避免受到可卡因损伤。

  除此之外,研究人员还发现在雌鼠怀孕期间接受可卡因刺激还会导致仔鼠的脑神经元细胞发生过度自噬。

  文章另外一位作者Maged M. Harraz博士表示:“既然现在已经知道可卡因只能通过诱导自噬而非另外两种细胞死亡方式造成细胞死亡,那么就可以针对性开发靶向治疗方法抑制可卡因的毒性作用。”研究人员希望这项工作能够最终帮助成年人以及儿童避免受到可卡因对大脑的伤害。

相关文章

我国科学家实现植物药可卡因的从头生物合成

记者29日从中国科学院昆明植物所获悉,该所在植物药可卡因的生物合成研究方面取得重要进展。相关研究成果以封面文章形式发表在国际期刊《美国化学学会杂志》上。托品烷生物碱是一类具有吡咯环和哌啶环骈合而成的托......

培养皿中的脑细胞也能学习玩游戏

培养皿中的人类和老鼠神经元学会了玩电子游戏Pong(乒乓)。这些实验证明,即使是培养皿中的脑细胞也能表现出固有的智力,并随着时间的推移而改变它们的行为。相关研究10月12日发表于《神经元》。“从蠕虫到......

磁铁遥控脑细胞?青年华人学者余逸超在《先进科学》发文

小小的磁力,能用来精准控制脑中的细胞?这种新技术也许不再是天方夜谭。伦敦大学学院的科学家实现利用磁场和微观的磁性粒子,远程激活大鼠脑中的星形胶质细胞。这一发现很有可能开发一类非侵入性疗法,用于治疗神经......

超声波首次成功控制哺乳动物脑细胞

美国索尔克研究所的科学家在9日出版的《自然·通讯》杂志上发表论文称,他们对培养皿中的人类细胞和活小鼠的脑细胞进行基因编辑,向其中添加通道蛋白TRPA1,首次用超声波激活了这些细胞。这种新方法为实现无创......

美国“脑计划”取得重大进展:哺乳动物大脑详图可供研究

小鼠大脑图谱旨在解析小鼠大脑的基因组学基础形式和功能,可作为相关人类研究的模型。在人脑组织切片上进行的神经元数字重建叠加。图为人脑最外层新皮层内侧颞回中的几种不同类型的神经元。一种高度专业化的人类神经......

MolPsych:新研究揭示可卡因与糖分的不同作用机制

大脑伏隔核在“风险-回报”回路中起着核心作用。它们的操作主要基于三种必需的神经递质:多巴胺,它促进欲望;多巴胺,它促进欲望。5-羟色胺,其作用包括饱腹感和抑制作用;和谷氨酸,可驱动目标导向的行为以及对......

细胞自噬相关蛋白参与脑细胞分子运输的新机制

此前研究表明,自噬作为一种细胞自我循环或废物清除的过程,对于神经元的存活而言必不可少。在最近一项研究中,来自科隆大学CECAD衰老研究中心的NataliaKononenko实验室的科学家们发现,自噬实......

NatCommun:发现保护脑细胞连接的分子胶

昆士兰大学的研究人员发现,脑细胞之间的某些连接可以抵抗退化--创伤性脑损伤和神经退行性疾病的标志。昆士兰大学昆士兰脑研究所克莱姆琼斯老年痴呆症研究中心的SeanCoakley博士和MassimoHil......

脑细胞类型中增强子遗传变异或预测精神/神经疾病风险

可能有人认为,大多数遗传相关疾病的主要原因来自编码DNA的突变---基因组编码区域的改变可以直接导致对健康人体重要的特定蛋白的表达发生变化。但是,人类DNA的大部分是非编码DNA,即不直接翻译成功能性......

NatNeurosci|复旦马兰组解密可卡因记忆中的印迹细胞

在1904年德国科学家RichardSemon利用“印迹(engram)”这一专有名词来描述大脑中记忆的特点。印迹细胞在记忆中的作用越来越受到关注了。研究表明齿状回(DG)中的印迹细胞在特定场景中恐惧......