最新Nature China亮點(diǎn)推薦（神經(jīng)科學(xué)）
日期：2011-04-13 08:41:54
2007年自然出版集團(tuán)宣布《Nature》出版集團(tuán)的新出版物、名為Nature China的網(wǎng)站正式啟動。這一網(wǎng)站致力于聚焦中國大陸地區(qū)和香港的優(yōu)秀科學(xué)成果，每周都會針對最新發(fā)表的論文，在此網(wǎng)站撰寫摘要和評述。本期的推薦研究文章包括：
Fu, A. K. et al. APC (Cdh1) mediates EphA4-dependent downregulation of AMPA receptors in homeostatic plasticity. Nature Neurosci. 14, 181–189 (2011).
人類的認(rèn)知功能、包括記憶形成的過程，極依賴于神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性，即神經(jīng)細(xì)胞會根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對自身功能進(jìn)行調(diào)節(jié)，但當(dāng)中神經(jīng)信號傳導(dǎo)的分子機(jī)理，對科學(xué)界而言仍是個(gè)未解之謎。
香港科技大學(xué)新任理學(xué)院院長葉玉如與其研究隊(duì)伍，成功發(fā)現(xiàn)一種名為EphA4的細(xì)胞，其表面受體就是調(diào)控腦部可塑性的關(guān)鍵蛋白，這種蛋白能透過控制神經(jīng)遞質(zhì)受體的表達(dá)量，調(diào)節(jié)大腦信號傳導(dǎo)的活性。其實(shí)許多神經(jīng)退化性疾病，均與腦部神經(jīng)傳導(dǎo)功能障礙有關(guān)。葉玉如根據(jù)其研究結(jié)果提出，EphA4可以成為研發(fā)相關(guān)藥物的新靶點(diǎn)，對醫(yī)治與認(rèn)知能力衰退有關(guān)的疾病如腦退化癥，相信可帶來一大突破。
同時(shí)，根據(jù)其研究結(jié)果，EphA4下游的信號蛋白，能夠調(diào)控神經(jīng)傳導(dǎo)的效率，對維持肌肉力量和運(yùn)動功能均起關(guān)鍵作用。運(yùn)動神經(jīng)與肌肉之間的通訊功能缺陷，正是肌肉萎縮癥等神經(jīng)肌肉疾病的重要致病因素，故其新發(fā)現(xiàn)亦為這類疾病的醫(yī)療帶來新希望。
Zhang, J. et al. A role for orexin in central vestibular motor control. Neuron 69, 793–804 (2011).
來自南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，生物醫(yī)藥技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員發(fā)現(xiàn)一種小分子神經(jīng)肽對機(jī)體經(jīng)前庭外側(cè)核介導(dǎo)的軀體姿勢、運(yùn)動平衡和負(fù)趨向性等相關(guān)運(yùn)動行為的調(diào)控作用，挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)理論，這不僅有利于認(rèn)識這種神經(jīng)，而且對于深入理解猝倒癥的發(fā)病機(jī)制具有重要的臨床指導(dǎo)價(jià)值，這一研究成果公布在神經(jīng)科學(xué)頂級期刊《Neuron》上。
這種小分子神經(jīng)肽即新近發(fā)現(xiàn)的Orexin，Orexin因其強(qiáng)烈的促食欲作用而得名。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，起源于下丘腦外側(cè)區(qū)/穹窿周區(qū)的中樞orexin能神經(jīng)系統(tǒng)在機(jī)體能量代謝、藥物成癮、獎(jiǎng)賞和情緒反應(yīng)等許多非軀體性活動中發(fā)揮重要功能。有趣的是，orexin缺乏可致人和動物發(fā)生嗜睡-猝倒癥（narcolepsy-cataplexy），一種表現(xiàn)為白天無法用意志控制的過多睡眠發(fā)作以及毫無預(yù)警的突然昏睡或猝倒。該病遍發(fā)于世界各地，且不分年齡種族。猝倒發(fā)作時(shí)患者雖意識清醒，但卻因軀體肌肉張力的突然消失而癱倒，并短暫喪失任何運(yùn)動和行為能力，因而是一種極危險(xiǎn)的運(yùn)動性疾病。近年來，對orexin在睡眠覺醒和嗜睡癥發(fā)作中的作用已日漸了解，但對其在軀體運(yùn)動控制和猝倒癥發(fā)病機(jī)制中的作用仍知之甚少，而對猝倒癥也沒有有效的治療手段。
在這篇文章中，研究人員發(fā)現(xiàn)orexin能夠直接興奮大鼠皮層下肌張力調(diào)控中樞前庭外側(cè)核（lateral vestibular nucleus）的主神經(jīng)元并增強(qiáng)其敏感性，進(jìn)而調(diào)控機(jī)體經(jīng)前庭外側(cè)核介導(dǎo)的軀體姿勢、運(yùn)動平衡和負(fù)趨向性等相關(guān)運(yùn)動行為。特別有趣的是，內(nèi)源性orexin對前庭外側(cè)核運(yùn)動調(diào)控的作用，在動物面臨運(yùn)動挑戰(zhàn)（motor challenge）而非靜息或一般運(yùn)動時(shí)顯得尤為關(guān)鍵；并且，動物面臨的運(yùn)動挑戰(zhàn)愈大，這種來自下丘腦的orexin能神經(jīng)調(diào)控對經(jīng)前庭外側(cè)核介導(dǎo)的運(yùn)動執(zhí)行就愈顯得關(guān)鍵。該項(xiàng)工作不僅揭示了orexin對中樞運(yùn)動結(jié)構(gòu)有直接的興奮性作用，而且強(qiáng)烈地提示：對中樞運(yùn)動結(jié)構(gòu)的orexin能神經(jīng)支配缺失和/或功能紊亂很可能是orexin缺陷導(dǎo)致猝倒癥的重要病因之一。
這項(xiàng)研究結(jié)果挑戰(zhàn)了orexin缺陷導(dǎo)致猝倒癥的病因是由于其影響中樞睡眠覺醒系統(tǒng)或獎(jiǎng)賞系統(tǒng)的傳統(tǒng)理論，為揭示中樞orexin能神經(jīng)系統(tǒng)新的生理功能——運(yùn)動調(diào)控提供了直接的證據(jù)。研究成果不僅對于全面認(rèn)識orexin的生理功能具有重要的基礎(chǔ)理論意義，而且對于深入理解猝倒癥的發(fā)病機(jī)制具有重要的臨床指導(dǎo)價(jià)值，有助于臨床治療新策略、新藥物和新靶點(diǎn)的研發(fā)。
