神经发育对神经元网络的形成和正常脑功能至关重要。中国科学院遗传与发育生物学研究所许执恒研究组先前的研究表明,cTAGE5/MEA6在肝脏中参与调控极低密度脂蛋白从内质网到高尔基体的运输过程及分泌(Cell Research 2016),在胰腺中调控胰岛素原的运输及胰岛素的分泌(J Cell Biology),但其在细胞非分泌成分的转运和脑发育中的作用尚不清楚。研究组成员发现在大脑中条件敲除cTAGE5/MEA6导致神经发育的严重缺陷,包括神经元树突和突触的生长、形成和维持缺陷、星形胶质细胞激活和动物异常行为。同时,揭示了cTAGE5/MEA6的缺失影响COPII组分,SAR1和SEC23之间的相互作用,导致SAR1的持续激活,COPII囊泡形成及内质网到高尔基体的物质转运异常,因此扰乱了神经元中膜组分的运输。这些缺陷不仅影响树突和突触发育所需的物质运输,还影响神经元发育所需的信号传导途径。由于在患有Fahr病的患者中发现了cTAGE5/MEA6的突变,该研究还为这种疾病的发病机理提供了深入见解。

  该研究结果于9月17日在线发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS,DOI:10.1073/pnas.1804083115)。许执恒研究组博士生张峰、副研究员王雅清为论文的共同第一作者。该研究得到国家自然科学基金和中科院不同项目的支持。

cTAGE5与Sec22b调控胰岛素原从内质网到高尔基体运输的模式图


相关文章

我国科学家发现脓毒症引起认知障碍的新机制

脓毒症脑病是指非中枢神经系统感染的脓毒症引起的弥漫性脑功能障碍,是脓毒症最严重的并发症之一,特征表现为认知功能和意识状态的改变,包括注意力下降、昏睡、谵妄和情绪异常等。既往研究发现,单胺类神经递质紊乱......

电流使细胞产生胰岛素可穿戴活细胞编程设备获进展?

示意图显示了植入小鼠背部的封装DART工程细胞,DART系统可用于治疗Ⅰ型糖尿病小鼠  图片来源:《自然·代谢》 据《自然·代谢》31日发表的一项生物技术突破称,科学家实......

一种电子神经植入物可记录神经元活动

据发表在最新一期《科学》杂志上的一项研究,一种通过血管输送的超小型、超柔韧的电子神经植入物可记录大鼠大脑深处的单个神经元活动。这项技术可作为与大脑深部区域的长期、微创生物电子接口。脑机接口(BMI)可......

一种全新的非侵入性人工冬眠技术

冬眠是一种特殊的生理状态和生存策略。在冬眠状态中,哺乳动物如熊和一些啮齿类动物通过抑制新陈代谢、降低体温和减缓其他生理过程以节约能量,来应对致命的环境压力。最新研究发现,冬眠状态受大脑控制,而大脑则充......

睡眠对记忆建立和突触可塑性的重要意义

人类以及果蝇、海兔等生物都需要睡眠来巩固记忆。关于睡眠是否改变特定神经元之间的突触从而巩固记忆和影响行为,是生物学领域重要且具挑战性的问题之一。秀丽隐杆线虫只有302个神经元,其大多数神经元的特征和功......

大脑视交叉上核神经元的初级纤毛调控机体节律

生物钟的准确性和稳定性与健康息息相关。节律如果发生异常,可引发睡眠障碍、代谢紊乱、免疫力下降,严重时可导致肿瘤、糖尿病、精神异常等重大疾病的发生。大脑的视交叉上核(SCN)是生物钟的指挥中枢,协调外周......

猕猴大脑皮层单细胞空间分布图谱发布

由860亿个神经元组成的人类大脑,就像一座结构精巧的迷宫。为了绘制出这座迷宫的地图,脑科学家们将目光聚焦在猕猴——这种与人类最接近的灵长类模式动物上,它的大脑包含超过60亿个神经元。7月12日23时,......

首例化学分化胰岛细胞移植手术成功,1型糖尿病可治愈

昨天,北京大学发布了一则有关糖尿病治疗的重磅消息:北大干细胞研究中心与天津市第一中心医院合作,成功完成了国际首例1型糖尿病受试者化学重编程诱导多潜能干细胞分化的胰岛细胞移植手术。该治疗技术有望成为彻底......

研究人员发现神经元能够冷却脂肪组织中的炎症

正如食物中存在不同类型的脂肪一样,体内也存在不同类型的脂肪组织。白色脂肪组织(WAT)是最丰富的脂肪形式,而棕色脂肪组织(BAT)在生热作用(通过燃烧卡路里产生热量的过程)中发挥着重要作用。最近的研究......

远距离的神经元连接或能驱动人类胶质母细胞瘤的进展

胶质母细胞瘤(GBM)是一种最具侵袭性和致死性的脑瘤,尽管患者进行了治疗,但GBM的复发往往是不可避免的,而且其往往会在手术边缘之外或远离原发性肿瘤的地方复发,这就突出了肿瘤浸润在这种恶性疾病中所扮演......