研究发现nogo受体参与学习和记忆

研究人员最近发现，nogo受体并非是脊髓神经纤维再生的一个作用靶标，而是在学习和记忆方面有着广泛而重要的作用。nogo受体的减少会导致脑部信号的增强，有效地促进突触之间的信号强度，以及大脑神经细胞之间的连接。nogo受体的这种作用，可能与它结合到生长因子FGF2上有关。该研究对提高大脑的能力可能会有帮助。

　　生物通：美国罗切斯特大学医学中心的科学家发现，在小鼠中，nogo受体的减少会导致脑部信号的增强，有效地促进突触之间的信号强度，以及大脑神经细胞之间的连接。在我们进行学习和记忆活动的时候，总是持续地发生脑部线路重组，而脑部线路重组依赖于神经连接的增强。研究结果发表在3月12日的《神经科学杂志上》。
我们知道锻炼对大脑有好处，但人们一直不清楚为什么，特别是在分子水平上。在这项新研究中，研究人员减少了nogo受体之后，发现大脑中出现的变化，与由运动产生的大脑变化一样。
 
这个发现是让人相当意外的。nogo蛋白能够阻止神经细胞生长，在过去的十多年，研究人员都只是把nogo受体当作一个作用靶标，用来诱导脊髓神经细胞的继续生长。nogo受体在大脑中的作用并不是研究热点，这项新研究赋予了nogo受体新的光彩。nogo受体并非是脊髓神经纤维再生的一个作用靶标，去年这些研究人员就证实nogo受体并不控制这个再生过程。事实上nogo受体在学习和记忆方面有着广泛的意义。
 
负责该研究Roman Giger博士说，神经生物学的最关键问题是是，学习的分子和细胞基础是什么？nogo受体看来是扮演了一个重要的角色。
 
nogo受体分能够勾住其它的一些分子，然后这些再阻止脊髓中神经细胞的生长。在这十年间，科学家以为若是能够阻断nogo受体的作用，就能够再生神经，修复脊髓损伤。现在看来这是不可能的，因为是其他的分子而不是nogo受体本身阻断神经细胞的生长。
 
去年同样在《神经生物学杂志》上，Giger领导的研究小组发现，虽然nogo受体确实在阻断脊髓神经生长方面有作用，但它并没有直接控制这个过程。尽管nogo受体的激活会暂时减缓神经细胞的生长，但受损神经细胞的长期停止生长并不需要它。Giger等人发现，在大脑的某些区域，例如海马体，nogo受体的含量比脊髓中多10倍。他们发现，nogo受体对神经可塑性有广泛的作用。神经可塑性是指我们的脑细胞能够根据我们的需要不断调整和适应的能力。神经可塑性能够解释，为什么人们在脑部大创伤或中风后依然能够恢复许多的能力：其它脑细胞会接替已死亡脑细胞的工作。
  
Giger的研究小组发现nogo受体在大脑的变化中以两种方式发挥作用。第一个是，受体分子在控制突触脑细胞之间信号强度方面，有着令人意想不到的作用。Peter Shrager领导的一个研究小组对小鼠脑细胞间传递的信号强度进行了精密的测量，结果发现nogo受体含量较少的突变小鼠脑部信号也更强。
 
该受体分子作用于树突刺。树突刺是细微的结构，是神经细胞延伸出来的关键连接，能够帮助细胞与其它细胞交谈。含有大量nogo受体的小鼠比普通小鼠有更多不同的混合树突刺。在海马体中，突变小鼠含有的蘑菇状树突刺数量更少，更多的是粗短和细长的树突刺。研究人员还不知道出现这种变化的意义，但他们有足够的证据说，nogo受体对大脑的解刨学结构有影响。树突刺的产生和消除，是脑部线路重组的一个重要形式。
 
研究人员将nogo受体的作用更多地归功于它强烈地结合到生长因子FGF2（纤维原生长因子2）的能力。FGF2存在于大脑及其它中枢神经系统中，滋养神经细胞并让它们分叉以及长出新芽。当nogo受体大量存在时，能与FGF2分子结合，导致神经细胞不再分叉和发芽。
 
Giger说，综上考虑，这些发现表明nogo受体对大脑学习和记忆活动有广泛的影响。
 
人们已经知道，神经突触的强度能导致神经系统的线路重组。以这样的方式，人们能够补偿轻度至中度损伤。增强突触可塑性能部分对抗中风或脑外伤等带来的损害。这个过程却是发生在许许多多中风病人的身上，这也正是中风之后得以康复的原因。
 
运动的时候也发生了许多同样的脑部线路重组。科学家已经证明锻炼能够提高大脑的神经可塑性，促进大脑萌发新结构的能力，以及发出明确的信号。最近，卡罗林斯卡研究院的研究人员证实，锻炼能够降低大脑中nogo受体的含量。Giger等人的工作则提供了一个分子框架，将上述离散的研究有机结合起来了。
 
该研究结果也可以解释一些困惑科学家以久的现象。 用化合物处理并敲除nogo受体，得到的脊髓受损的小鼠似乎可以提高一点点神经再生的能力。有可能是这种提高来自于突触中的信号促进效果。
 
根据这些结果，很容易想到，通过敲除nogo受体这个简单的方法，就可以帮助染疾的人们，提高他们的大脑能力。但Giger指出，nogo受体并不仅仅存在于突触中，也可在轴突轴突中发现，因此必须要充分研究，减少nogo受体可能会产生哪些额外的效果。（生物通，揭鹰）