新研究揭示了細胞蛋白質之間復雜的相互作用，以及它們對神經發育障礙和阿爾茨海默病中神經元的影響。

埃克塞特大學

5月15日消息

埃克塞特大學（University of Exeter）領導的一項新研究在英國皇家學會（Royal Society）《開放生物學》（Open Biology）雜志上發表，發現了 Contactin-4 蛋白（由CNTN4基因編碼）在塑造神經元方面的關鍵作用。

研究于2024年5月15日發表在《Open Biology》（最新影響因子：5.8）雜志上

研究人員開始研究 CNTN4，因為已知它在自閉癥中發揮作用，但其功能作用尚未得到充分了解。研究團隊探索了 CNTN4 在大腦中的功能，特別是它與阿爾茨海默病等神經退行性疾病相關蛋白的相互作用。

首次，研究人員研究了大腦皮層（負責記憶、思考和推理等關鍵功能的大腦區域）中 CNTN4 基因被敲除的小鼠。他們發現，在皮層區域中，神經元以不同的方式發育。

研究人員首次在人類細胞中揭示了 CNTN4 基因與 APP 基因（與阿爾茨海默病密切相關的基因）之間的相互作用，揭示了這對大腦發育至關重要，尤其是神經元健康生長的必要條件。他們發現，CNTN4 不僅有助于大腦前額葉皮層的神經延伸，而且 CNTN4 的表達還通過其與 APP 的關系受到調節。

利用在基因改造的人類細胞中的研究，研究團隊還發現 CNTN4 和 APP 之間存在復雜的相互作用。如果 CNTN4 被敲除，APP 的水平會降低，但不會降為零。科學家們認為，APP 可能會補償 CNTN4 的缺失，反之亦然。

埃克塞特大學醫學院（University of Exeter Medical School）的該研究的主要作者 Rosemary Bamford 博士說：“我們發現與發育過程相關的 CNTN4 基因也參與調節與阿爾茨海默病相關的因素，這相當令人驚訝。發育和神經退行性通路的這種交叉為這些蛋白質的更廣泛影響提供了令人興奮的新見解。”

埃克塞特大學醫學院的資深作者 Asami Oguro-Ando 博士說：“展望未來，我的團隊熱衷于進一步剖析 CNTN4 和 APP 之間相互作用背后的分子機制，并探索它們對阿爾茨海默病和自閉癥譜系障礙（ASD）等疾病的更廣泛影響。我們的下一步是明確 CNTN4-APP 相互作用如何影響神經活動。了解這種相互作用至關重要，因為它是全面理解神經發育和神經退行性疾病的基礎步驟。”

創立于1838年的埃克塞特大學

摘要：神經元細胞粘附分子Contactin-4（CNTN4）在基因上與自閉癥譜系障礙（ASD）和其他精神疾病有關。先前的Cntn4缺陷小鼠模型顯示，CNTN4在海馬區的軸突導向和突觸可塑性中起重要作用。然而，CNTN4在皮層的發病機制和功能作用尚未得到研究。我們的研究發現Cntn4−/−小鼠運動皮層的皮層厚度減少，但皮層細胞的遷移和分化不受影響。在運動皮層M1區的神經元中觀察到顯著的形態學變化，表明CNTN4也參與運動皮層神經元的形態和樹突棘密度。此外，質譜分析鑒定出CNTN4的一個相互作用伴侶，證實了CNTN4與淀粉樣前體蛋白（APP）之間的相互作用。敲除CNTN4和/或APP的人類細胞揭示了CNTN4與APP之間的關系。本研究表明，CNTN4有助于皮層發育，并且與APP的結合和相互作用控制神經延伸。這對于理解APP的生理功能，作為阿爾茨海默病的關鍵蛋白，是一個重要的發現。CNTN4與APP之間的結合，這涉及到神經發育，對于健康的神經生長至關重要。

參考文獻

Source：University of Exeter

Research sheds light on how proteins linked to Alzheimer's disease influence neuronal growth

Reference：

Bamford RA, Zuko A, Eve M, Sprengers JJ, Post H, Taggenbrock RLRE, Fäβler D, Mehr A, Jones OJR, Kudzinskas A, Gandawijaya J, Müller UC, Kas MJH, Burbach JPH, Oguro-Ando A. CNTN4 modulates neural elongation through interplay with APP. Open Biol. 2024 May;14(5):240018. doi: 10.1098/rsob.240018. Epub 2024 May 15. PMID: 38745463.

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       原文標題 : 研究揭示了與阿爾茨海默病相關的蛋白質如何影響神經元生長