研究人員發(fā)現(xiàn)一類鮮為人知的大腦蛋白質(zhì)在神經(jīng)元信息傳遞中起關(guān)鍵作用，其活躍度遠(yuǎn)超此前認(rèn)知。

δ型離子型谷氨酸受體由四個GluD蛋白亞基構(gòu)成，藍(lán)色部分為激活受體的神經(jīng)遞質(zhì)D-絲氨酸。圖源：愛德華·圖米

科學(xué)家揭示關(guān)鍵腦蛋白工作機(jī)制，為治療精神與神經(jīng)疾病開辟新靶點。

一項由美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）支持、約翰斯·霍普金斯醫(yī)學(xué)院團(tuán)隊完成的研究發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)控一類關(guān)鍵大腦蛋白質(zhì)的活性，未來有望開發(fā)出治療焦慮癥、精神分裂癥及某些運(yùn)動障礙的新療法。相關(guān)成果近日發(fā)表于《自然》（Nature）期刊。

長期被低估的“活躍”蛋白

這類蛋白質(zhì)被稱為 δ 型離子型谷氨酸受體（GluDs）。以往科學(xué)家雖知 GluDs 對神經(jīng)元通訊至關(guān)重要，且其突變與焦慮、精神分裂等疾病相關(guān)，但由于對其工作機(jī)制了解有限，一直難以開發(fā)針對性療法。

“這類蛋白曾長期被認(rèn)為在大腦中處于‘休眠’狀態(tài)，但我們的研究顯示它們其實非?；钴S，這為開發(fā)新療法提供了潛在通道?！?約翰斯·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物物理與生物物理化學(xué)助理教授愛德華·圖米（Edward Twomey）博士解釋道。

冷凍電鏡揭秘蛋白質(zhì)工作機(jī)制

研究團(tuán)隊利用冷凍電子顯微鏡這一前沿成像技術(shù)，詳細(xì)解析了 GluDs 的結(jié)構(gòu)與行為。他們發(fā)現(xiàn)，GluD 蛋白中心的離子通道含有帶電粒子，幫助受體與神經(jīng)遞質(zhì)相互作用——這是大腦細(xì)胞間傳遞電信號的基礎(chǔ)。

“這一過程對突觸的形成至關(guān)重要，而突觸正是細(xì)胞間進(jìn)行通訊的連接點?！?圖米博士指出。

一機(jī)制，多疾?。壕珳?zhǔn)調(diào)控成為可能

這一發(fā)現(xiàn)可能加速針對多種疾病的藥物研發(fā)：

• 小腦性共濟(jì)失調(diào)（一種由中風(fēng)、腦損傷等引起的運(yùn)動平衡障礙）：患者 GluDs 會異?！斑^度活躍”。未來或可研發(fā)藥物抑制其過度激活狀態(tài)。
• 精神分裂癥：患者 GluDs 活性通常偏低。未來藥物或可“上調(diào)”其活性。
• 衰老與記憶衰退：針對 GluDs 的藥物有望保護(hù)突觸功能，從而維持思維與記憶能力。

“由于GluDs直接調(diào)控突觸，理論上我們可以為任何突觸功能異常的疾病開發(fā)靶向藥物?！?圖米博士表示。

從發(fā)現(xiàn)到藥物開發(fā)

研究團(tuán)隊下一步計劃與制藥公司合作，共同推進(jìn)這一治療靶點的藥物研發(fā)。同時，他們正深入分析與精神分裂癥、焦慮癥等直接相關(guān)的 GluDs 突變，以更深入理解疾病進(jìn)程并開發(fā)更精準(zhǔn)的治療方案。

利益聲明：約翰斯·霍普金斯大學(xué)已為用于記錄 GluD 電流的技術(shù)提交專利申請。

研究資助：該項目獲得美國國立衛(wèi)生研究院（R35GM154904）、席勒學(xué)者計劃以及黛安娜·赫利斯·亨利醫(yī)學(xué)研究基金會的資助。

參考文獻(xiàn)：《δ型谷氨酸受體是配體門控離子通道》，作者：Haobo Wang、Anish Kumar Mondal 和 Edward C. Twomey 等，2025年9月16日發(fā)表于《自然》。DOI：10.1038/s41586-025-09610-x

文章來源：約翰斯·霍普金斯醫(yī)學(xué)院

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