西北大学医学院的科学家们在《JCI Insight》杂志上发表的一项研究中，揭示了神经丝在神经退行性疾病中如何像魔术贴一样堆积，阻碍大脑功能的新见解。
巨轴索神经病变（GAN）是一种罕见的遗传性神经退行性疾病，其中大脑的大神经纤维（轴突）异常积累了称为神经丝的细胞骨架蛋白。神经丝还与其他多种神经退行性疾病有关，包括帕金森病、痴呆症和肌萎缩侧索硬化症（ALS）。
先前的研究表明，GAN 中神经丝的积累是由于缺乏 gigaxonin 蛋白，这种蛋白有助于分解神经丝。然而，控制这一过程的确切机制尚未完全明了，该研究的资深作者、西北大学神经内科运动障碍科 Lewis John Pollock 教授 Puneet Opal 博士表示。
Opal 说：“我们想了解是否存在一种替代途径来降解蛋白质，当 gigaxonin 途径发生突变时，这种途径可以被上调。”
在这项研究中，Opal 和他的合作者使用了一种结合基因和 RNA 干扰（RNAi）的方法来研究缺乏 gigaxonin 的小鼠的大脑。
他们观察到，由于神经丝像魔术贴一样在大脑中堆积，阻止了细胞器的移动，细胞回收过程受到了干扰。此外，科学家们发现，这些细胞回收站——溶酶体——缺少负责分解废物的关键消化酶。
Opal 说：“这些囊泡无法到达垃圾箱——溶酶体。因此，神经丝不能通过这个途径被降解。此外，神经丝通常为蛋白质和细胞器提供停靠位点，但在疾病状态下，这些位点变得有些混乱。”
通过监测 GAN 小鼠的溶酶体活性，研究人员还发现，转录因子 EB（TFEB）——一种对生成健康溶酶体至关重要的蛋白质——被困在神经丝中，无法在细胞内移动。
Opal 说：“这个问题的双重性质基本上导致了一种滚雪球效应，使得蛋白质无法通过其正常途径被降解。这解释了为什么患有这种疾病的儿童随着年龄的增长病情会越来越严重。”
Opal 表示，这些发现对于理解其他具有神经丝积累的神经退行性疾病也很有用，如帕金森病和阿尔茨海默病。
他说：“当你有这些其他疾病时，由于太多事情同时发生，很难确定神经丝的作用。但在这里，通过这种遗传性疾病，我们基本上集中研究了这条单一的途径。”
基于这一发现，Opal 和他的合作者希望开发新的药物来逆转神经丝的积累。
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