美國(guó)研究人員首次成功開(kāi)發(fā)出一種方法，可以識(shí)別活體動(dòng)物大腦中不同類型神經(jīng)元內(nèi)的蛋白質(zhì)。該研究11日發(fā)表在《自然·通訊》雜志上，這一結(jié)果使人類在了解大腦中數(shù)百萬(wàn)種不同蛋白質(zhì)的道路上邁出了一大步。

在機(jī)體所有重要的組成部分中，都有蛋白質(zhì)的參與，因此它也是科學(xué)家想要更好了解帕金森病和阿爾茨海默氏癥等復(fù)雜腦部疾病的關(guān)鍵。換句話說(shuō)，對(duì)大腦中蛋白質(zhì)的深入了解，將會(huì)帶來(lái)神經(jīng)退行性疾病領(lǐng)域新療法的開(kāi)發(fā)。

此次，在由美國(guó)西北大學(xué)和匹茲堡大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的新研究中，科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)了一種病毒，能將一種酶發(fā)送到活體老鼠大腦中的精確位置。該酶源自大豆，在預(yù)定位置可對(duì)其鄰近蛋白質(zhì)進(jìn)行基因標(biāo)記。研究人員隨后通過(guò)熒光和電子顯微鏡對(duì)大腦成像，以驗(yàn)證該技術(shù)。他們發(fā)現(xiàn)，這一新手段對(duì)活神經(jīng)元內(nèi)的整套蛋白質(zhì)(或蛋白質(zhì)組)進(jìn)行了“快照”，可用質(zhì)譜法對(duì)其進(jìn)行分析。

該研究論文的作者、西北大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)家雅夫詹尼亞·科佐羅維茨基表示，人們之前在細(xì)胞培養(yǎng)中也做過(guò)類似的工作，但是，培養(yǎng)皿中的細(xì)胞與大腦的工作方式其實(shí)是不同的，甚至它們?cè)谙嗤牡胤剑鱿嗤氖虑闀r(shí)，都沒(méi)有相同的蛋白質(zhì)。“在小鼠大腦的復(fù)雜組織中進(jìn)行這項(xiàng)工作更具挑戰(zhàn)性。現(xiàn)在，我們可以利用蛋白質(zhì)組學(xué)的優(yōu)勢(shì)，將其放入更真實(shí)的神經(jīng)回路中。”他說(shuō)。

通過(guò)化學(xué)標(biāo)記蛋白質(zhì)及其“鄰居”，研究人員現(xiàn)在可以了解蛋白質(zhì)是如何在特定的受控區(qū)域內(nèi)工作的，以及它們是如何在蛋白質(zhì)組中相互配合的。

研究人員還表示，基于質(zhì)譜的蛋白質(zhì)組學(xué)是一項(xiàng)十分強(qiáng)大的技術(shù)，現(xiàn)在通過(guò)這一最新方法，科學(xué)家可以開(kāi)始以高精度和特異性繪制各種大腦回路的蛋白質(zhì)組，甚至說(shuō)還可以對(duì)它們進(jìn)行量化，以了解大腦不同部位和神經(jīng)元究竟存在多少蛋白質(zhì)。

總編輯圈點(diǎn)

基因靶向可以說(shuō)已徹底改變了生物學(xué)和神經(jīng)科學(xué)，但蛋白質(zhì)靶向卻嚴(yán)重滯后。蛋白質(zhì)的重要性人人皆知，這是我們細(xì)胞中的“最終效應(yīng)物”，了解蛋白質(zhì)的位置、工作方式以及它們之間的相互關(guān)系，對(duì)神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域非常重要。只要將這些知識(shí)稍加擴(kuò)展，就可以識(shí)別特定大腦活動(dòng)模式期間或藥物引起變化期間，神經(jīng)元蛋白質(zhì)到底在發(fā)生什么，進(jìn)而更好地了解腦部疾病、推進(jìn)治療手段。可以說(shuō)，正是這一研究，讓蛋白質(zhì)靶向的作用迎頭趕上。(記者 張夢(mèng)然)