大脑如何知道该“倒垃圾”了？科学家找到关键

大脑有自己的管家服务，这是一个复杂的机制，可以清理细胞活动中留下的碎片。近日，一个科学家小组确定了一种蛋白质——ATG-9，它是这个过程的关键，也就是所谓的自噬过程。研究人员1月21日在《神经元》期刊上报告说，这种蛋白质会对突触活动进行计时，并发出需要增加自噬的信号。随后，活动增加产生的神经元碎片会被吞噬和降解。

神经元经常活动，它们的“机器”就会受到磨损。这些神经元变得越活跃，就越需要进行细胞降解，以清除受损的细胞成分。在自噬过程中，神经元创造了一个细胞器，相当于一个垃圾回收车，它隔离、携带并随后销毁受损的细胞成分。细胞器的形成地点和时间很重要，因为“捡垃圾”需要定时和协调。神经元如何协调这一过程一直是个谜。

在这项新研究中，研究小组对ATG-9蛋白的功能感兴趣，他们曾在神经元的突触附近观察到这种蛋白。利用遗传分子方法，他们发现ATG-9通过一个被称为突触囊泡循环的过程来追踪神经元的活动，在这个过程中，细胞会分泌执行大脑功能的神经递质。他们发现，当突触活动增加时，突触囊泡循环和ATG-9的运动也会增加。这反过来又预示着大脑需要进行自噬清理了。

该研究结果还为神经退行性疾病的潜在病理增加了另一条线索，这些疾病与自噬功能受损有关。例如，作者发现，与突触活动有关的几个突变--包括与帕金森病有关的一个基因突变--影响了ATG-9在突触处的运动，阻碍了神经元活动上升时大脑自噬能力的提升。

研究员表示，未来也许可以防止在神经退行性疾病中观察到的神经元功能的退化。

该研究论文题为"Presynaptic autophagy is coupled to the synaptic vesicle cycle via ATG-9"，已发表在《神经元》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(21)01076-X?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS089662732101076X%3Fshowall%3Dtrue