重大進展!南方醫科大學學者揭示腦焦慮發生的關鍵環節

2019-10-16     愛科學愛自然

鐵代謝參與腦內多種生物學過程,但腦鐵代謝的基本過程還不清楚。最近,南方醫科大學朱心紅教授帶領其團隊成員在Nature Chemical Biology雜誌在線發表了題為Axonal iron transport in the brain modulates anxiety-related behaviors的研究論文,揭示了鐵離子在腦區間轉運過程,並首次發現腦區間鐵離子轉運異常是焦慮發生的關鍵環節,為焦慮症發病機制的研究提供了新思路。鐵代謝參與腦內多種生物學過程,但腦鐵代謝的基本過程。



鐵對於所有有機體來說都是必不可少的,它的穩態嚴格地調節在系統和細胞水平。鐵參與了大腦中廣泛的生化過程,大腦中含有高濃度的鐵。大多數神經元細胞表達完全補體的鐵加工蛋白,包括轉鐵蛋白受體(TFR,由TFRC編碼)、鐵門冬蛋白(FPN,由SLC40A1編碼)、二價金屬轉運蛋白1(由SLC11A2編碼)、鐵調節蛋白1和2(IRP1和IRP2,由IRP1和IRP2編碼,分別由IRP1編碼)、鐵蛋白和重鏈(分別由FTL和FTH1編碼)。然而,大腦中的鐵代謝並不清楚。

在這裡,研究人員對腦內鐵代謝的新機制進行了探索,證明了鐵離子在各腦區之間沿神經投射進行運輸,發現了兩條腦內鐵離子轉運途徑:從腹側海馬(vHip)到內側前額葉皮層(mPFC)再到黑質(SN),以及從丘腦(Tha)到杏仁核(AMG)再到內側前額葉皮層(mPFC)。

進一步的研究發現不同的鐵離子轉運途徑具有不同的生理病理功能,vHip-mPFC-SN的鐵離子轉運途徑異常是焦慮發生的關鍵環節,並與運動障礙相關,但Tha-AMG-mPFC的鐵離子轉運途徑不參與焦慮樣行為的調節。研究者還發現經典的抗焦慮藥物(地西泮,氯化鋰)治療能夠促進vHip-mPFC的鐵離子轉運,並且促進vHip-mPFC的鐵離子轉運是地西泮發揮抗焦慮效應的必要條件;促進vHip-mPFC的鐵離子轉運能夠逆轉小鼠焦慮模型動物的焦慮樣行為。

原文連結:

https://www.nature.com/articles/s41589-019-0371-x

文章來源: https://twgreatdaily.com/tZwx1W0BMH2_cNUgFcd3.html