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衰老引发小鼠与人类中脑mRNA-蛋白质表达失调:多巴胺与谷氨酸能神经元的转录翻译解耦机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年01月30日 来源:Molecular Psychiatry 9.6
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来自国际团队的研究人员针对帕金森病核心特征——衰老相关多巴胺(DA)神经元丢失现象,通过跨物种研究揭示了健康衰老过程中中脑DA能神经元与谷氨酸能神经元(Th+/Vglut2+)的分子动态。研究发现:尽管小鼠和人类中脑神经元数量未随衰老减少,但酪氨酸羟化酶(Th)和囊泡谷氨酸转运体2(Vglut2)的mRNA表达显著下降;有趣的是,突触终末的TH/VGLUT2蛋白水平保持稳定,且核糖体基因表达上调提示翻译补偿机制。该研究为神经退行性疾病的干预提供了新靶点。
岁月这把刻刀并未削减小鼠和人类中脑的神经元数量,却在分子层面留下了深刻印记。研究团队发现,随着年龄增长,中脑多巴胺能神经元中负责合成多巴胺的关键酶——酪氨酸羟化酶(Tyrosine Hydroxylase, Th)的mRNA表达量悄然下滑,谷氨酸能神经元的标志物囊泡谷氨酸转运体2(Vesicular Glutamate Transporter 2, Vglut2)转录本也同步减少。令人惊讶的是,在那些"双语"神经元(同时表达Th+和Vglut2+)中,这两种信使RNA如同相约好的舞伴,一起跳着递减的华尔兹。
然而故事在蛋白质层面出现反转:纹状体突触释放位点的TH和VGLUT2蛋白水平稳如泰山,这种mRNA与蛋白质的"貌合神离"现象在小鼠和人类中高度保守。不过人类大脑还是展现了独特之处——虽然残留的突触小泡中TH蛋白浓度不变,但老年受试者纹状体TH+多巴胺能终末的密度确实有所降低。
最精妙的发现藏在核糖体的故事里:当Th和Vglut2转录本减少时,大多数核糖体基因在Th+神经元中要么坚守阵地,要么逆势上扬。这暗示着神经元可能启动了一种"勤能补拙"的生存策略——通过增强翻译机器的工作效率,来弥补转录工厂的产能不足。这些发现不仅重新定义了健康衰老的分子图景,更指出了一条通过稳定突触蛋白质组来延缓神经退行性变的潜在治疗路径。
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