不再沉睡:脑蛋白的隐藏作用可能重塑精神疾病和神经系统疾病治疗Dormant no more: Brain protein's hidden role may reshape psychiatric and neurological treatments

环球医讯 / 创新药物来源:medicalxpress.com美国 - 英语2025-09-20 05:28:07 - 阅读时长3分钟 - 1294字
约翰霍普金斯医学院科学家最新研究发现,长期被认为处于休眠状态的δ型离子型谷氨酸受体(GluDs)实际上具有活跃功能,这一突破性发现可能彻底改变焦虑症、精神分裂症等精神疾病以及小脑共济失调等神经系统疾病的治疗方法;研究团队利用冷冻电子显微镜揭示了GluDs的结构和功能机制,证明它们在突触形成中起关键作用,这一发现为开发针对GluDs活性调节的靶向药物提供了可能,有望治疗多种与突触功能障碍相关的疾病,包括精神疾病、运动障碍和记忆问题,目前研究团队正与制药公司合作推进相关治疗靶点的开发,该研究成果已于9月16日发表在《自然》杂志上。
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不再沉睡:脑蛋白的隐藏作用可能重塑精神疾病和神经系统疾病治疗

在一项新的研究报告中,约翰霍普金斯医学院的科学家表示,他们已经确定了一种潜在的药物靶点,这种药物可以增强或减弱某些脑蛋白的活性,以治疗焦虑症、精神分裂症等精神疾病以及影响运动的神经系统疾病。

这些被称为δ型离子型谷氨酸受体(delta-type ionotropic glutamate receptors)或GluDs的蛋白质,长期以来被认为在神经元之间的信号传递中起着重要作用。科学家表示,GluD蛋白的突变被认为会导致包括焦虑症和精神分裂症在内的精神疾病。然而,科学家对GluDs的功能知之甚少,这阻碍了寻找调节它们的治疗方法。

"这类蛋白质长期以来被认为在大脑中处于休眠状态,"约翰霍普金斯大学医学院生物物理学和生物物理化学助理教授Edward Twomey博士说,"我们的发现表明它们非常活跃,并提供了一个开发新疗法的潜在渠道。"

该研究结果于9月16日发表在《自然》杂志上。

Twomey和他的科学家团队使用冷冻电子显微镜(cryo-electron microscopy)这种高度专业的显微镜,对GluDs的形态和功能进行了表征。Twomey表示,GluDs中心的一个离子通道容纳带电粒子,帮助GluDs与神经递质(允许脑细胞相互交流的电信号)结合。

"这一过程对突触的形成至关重要,突触是细胞通信的连接点,"Twomey说。

hGluD2R710W-apo-closed和hGluD2R710W-apo-leak之间的形态转换。资料来源:《自然》(2025)。DOI: 10.1038/s41586-025-09610-x

这一发现可能有助于加速药物研发和发现,特别是在小脑共济失调(cerebellar ataxia)等疾病上,小脑共济失调是一种可能由中风、头部创伤、脑肿瘤和某些神经退行性疾病引起的运动和平衡障碍。在这种也会导致记忆问题的疾病中,即使在没有电信号的情况下,GluDs也会变得"超级活跃"。Twomey表示,为了潜在地治疗小脑共济失调,科学家可以确定一种能够阻断GluDs过度活跃状态的药物。

在GluDs活性已知较低的精神分裂症中,Twomey表示药物可能潜在地增强GluD活性。

这些发现也可能适用于衰老和记忆丧失,在这些情况下,靶向GluDs的药物可能有助于保持突触的功能,而突触在思维和记忆形成中起着重要作用。

"因为GluDs直接调节突触,我们可以为任何突触功能异常的疾病开发靶向药物,"Twomey说。

接下来,Twomey表示他正在寻求与制药公司合作,开发这一治疗靶点。此外,他的团队正在研究直接与精神分裂症、焦虑症和其他精神疾病相关的GluDs突变,以更好地了解疾病进展并开发更精确的治疗方法。

参与这项工作的其他科学家包括来自约翰霍普金斯大学的Haobo Wang、Fairine Ahmed、Jeffrey Khau和Anish Kumar Mondal。

约翰霍普金斯大学已为用于记录GluDs电流量的技术申请了专利。

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