有关大脑神经细胞信号传递的最新研究成果

华中科技大学教授马聪有关神经细胞信号传递的最新研究成果为进一步解开大脑之谜提供帮助。12月20日，国际著名学术期刊《科学》在线发表了题为《神经递质释放中Munc18和Munc13蛋白重要功能的重组》的论文。该论文由马聪和美国西南医学中心乔瑟夫·里索教授领衔的研究组合作完成。

“一直以来，大家都知道神经信号传递离不开Munc18和Munc13。”马聪等研究后发现，Munc18和Munc13的活动贯穿于神经递质释放全过程。“我们的工作将这两类蛋白的功能和作用机制通过体外重组的方法完美呈现，并提出了一条高效的严格依赖这两类蛋白相互作用的新通路。”

研究人员通过生物物理学手段，结合体外人工膜重组技术，第一次全方位阐述了参与神经递质释放的重要蛋白质和磷脂分子介导膜融合的分子通路机制。该研究结果改变了人们目前对神经递质释放机制的认知，挑战了传统的膜融合分泌机制。

神经细胞间的信号传递是一个复杂过程。在神经细胞突触末端有许多装载着神经递质的囊泡。在动作电位刺激下，钙离子内流，囊泡以毫秒级的速度与神经突触前膜发生膜融合，释放神经递质，将信号迅速传递到下一个神经细胞。整个过程离不开蛋白质和磷脂分子的共同相互作用。

过去的研究认为，Snare蛋白复合体直接完成膜融合，使神经递质得以释放。然而，神经细胞内缺少Munc18或Munc13时，神经递质释放也会完全被阻断。目前尚缺乏对这两类蛋白的认识，膜融合分子机制也非常不完善。

马聪认为，该工作是神经生物学领域里非常基础和关键的科学研究，有助于人们在生物学分子水平上认识大脑如何进行学习、记忆和思考。研究中提出的神经递质释放通路是否具有普遍性，是否同时存在“低效”和“高效”并行的膜融合通路，还有待验证。

科技日报 张雯怡 陈军 刘志伟