生物物理所发现Epg5基因敲除小鼠出现选择性神经系统缺陷

　　中科院生物物理研究所张宏研究组以Mice deficient in Epg5 exhibit selective neuronal vulnerability to degeneration为题，在Journal of Cell Biology在线发表了最新研究成果，文中报道了自体吞噬基因Epg5基因敲除小鼠出现选择性神经系统缺陷。

　　细胞自体吞噬是一种由溶酶体介导的降解系统，细胞内被称为自噬小体的囊泡包裹胞质中的内含物，运送到溶酶体中进行降解的过程。基础自噬在维持轴突的稳态和阻止神经退行性病变的过程中发挥重要作用。张宏课题组前期以线虫为模式生物进行的遗传筛选，得到了4个新的多细胞生物特有的自噬基因，分别命名为 epg-3, -4, -5, -6，为了研究这些新基因在哺乳动物中的作用，张宏课题组建立了Epg5基因敲除小鼠。该小鼠呈现出进行性的神经缺陷的表型，双后肢肌肉萎缩无力，到后期发展成后腿完全瘫痪，小鼠寿命缩短。组织学检查发现，该小鼠的大脑皮层第五层的大椎体细胞和脊髓前角的锥体细胞出现选择性地缺失。免疫组织化学分析发现，大脑和脊髓的神经元和神经胶质细胞中出现自噬底物p62的异常聚集。同时发现，在上述的大椎体细胞的胞质中出现TDP43的异常聚集。机制研究发现 Epg5基因缺失阻断自噬体向自噬溶酶体的成熟过程，同时影响内吞作用。这些结果提示Epg5基因敲除小鼠由于自噬-内吞系统功能异常，表现出选择性神经细胞的缺失。

　　本论文由生物物理所张宏研究组完成。张宏研究员和该所博士后赵燕为本文的共同通讯作者;生物物理所与北京市生命科学研究所联合培养的博士生赵红玉、王星玮和该所博士后赵燕为本文共同第一作者。该项研究由国家基础研究基金973资助，张宏博士的研究还获得HHMI国际青年科学家奖支持。