果蠅中兩種高爾基體蛋白或可激活休眠的神經干細胞

據(jù)Gujar MR 2023 年8 月10 日[Dev Cell，2023 Aug 10.S1534-5807(23)00356-8.]報道，杜克-新加坡國立大學醫(yī)學院的研究人員發(fā)現(xiàn)了果蠅休眠神經干細胞（neural stem cell，NSC）中受傷細胞突起的再生能力。這一發(fā)現(xiàn)將果蠅NSC 確立為揭示神經元再生秘密的強大新模型。

該研究首次證實果蠅休眠NSC 中被切斷的細胞突起可以再生。 然而，這種能力會隨著年齡的增長而下降，這反映了隨著年齡增長哺乳動物神經元再生受損連接的能力有限。 研究發(fā)現(xiàn)，高爾基體——一種處理蛋白并將它們送往目的地的細胞器——作為休眠NSC 的微管組織中心，對這種再生能力非常重要。 微管為細胞提供結構，在細胞內運輸物質，促進細胞分裂和生長，并允許果蠅發(fā)出神經元信號。 兩種高爾基體蛋白Arf1 和Sec71，它們與微管結合蛋白Msps/XMAP215 結合，啟動了NSC 中微管的生長，從而激活了休眠干細胞。 同一研究小組的相關研究還揭示了微管結合蛋白Patronin 與Arf1 和Sec71 在喚醒果蠅休眠NSC 中的關鍵作用。他們還發(fā)現(xiàn)了兩種高爾基體蛋白Arf1 和Sec71 與微管結合蛋白Msps/XMAP215 結合在一起，對于重新激活休眠的NSC 非常重要；此外，這種結合啟動NSC 中的微管生長從而激活休眠的NSC，也同樣重要。

該研究結果表明了一種涉及高爾基體蛋白Arf1 和Sec71 及微管調控因子Patronin/CAMSAP 和Msps 的新型途徑， 這種途徑可以將休眠的NSC 轉換為活躍的增殖狀態(tài)。 這揭示了大腦中休眠的NSC 如何被重新激活，并可能帶來刺激NSC 激活以治療損傷或神經退行性疾病的新方法。

研究人員發(fā)現(xiàn)，高爾基體是再生的關鍵，它引導受損的NSC 突起重新生長。Arf1、Sec71、Msps 和Patronin 促成了這一修復過程，而Arf1 水平的升高則能夠促進再生。 果蠅NSC 再生與哺乳動物受損神經元再生之間的相似之處非常明顯。 通過建立果蠅NSC 作為研究再生的新模型，可以進行基因篩選，系統(tǒng)地確定能夠克服損傷后與年齡相關的再生障礙的因子。這一突破可能會開啟新的治療策略，刺激衰老的人類大腦中的神經元再生。