神经科学家发现了一种调节神经干细胞再激活机制，这对于大脑细胞的修复和再生至关重要。这项研究为增强我们对常见神经退行性疾病的理解和治疗提供了有前景的机会，包括阿尔茨海默病和帕金森病。
由杜克-国立大学医学院领导的国际研究团队已确定负责再激活神经干细胞的关键机制，这些干细胞在恢复和再生大脑细胞中起着至关重要的作用。他们的研究成果发表于《自然通讯》杂志，为改善我们对阿尔茨海默病和帕金森病等常见神经退行性疾病的理解和治疗开辟了令人兴奋的新途径。
神经干细胞是大脑主要功能细胞的原始来源。一旦大脑发育，这些细胞通常进入休眠状态以节省能量。仅在必要时才会被唤醒，例如在伤后恢复或通过体育活动时。然而，随着年龄增长，这些干细胞的激活能力会减少，从而导致各种神经系统问题。了解这种再激活的发生机制对于制定多种神经系统疾病的治疗至关重要。
研究显示，一组特定的蛋白质在通过称为SUMO化的过程“复苏”休眠的神经干细胞中至关重要。
在SUMO化过程中，一个称为SUMO（小泛素样修饰物）的小蛋白质附着到细胞内的目标蛋白上，修饰它们的活性或功能。研究人员发现，这些被SUMO标记的蛋白质激活了神经干细胞的再激活，使它们能够促进大脑的生长和修复。相比之下，缺乏SUMO蛋白会导致果蝇表现出类似小头畸形的表型。这项研究是首次识别SUMO蛋白家族对神经干细胞再激活的具体贡献。
来自杜克-国立大学神经科学与行为障碍项目的研究员、该研究的第一作者高洋博士表示：
“这是首次证明SUMO蛋白家族对神经干细胞的再激活和整体大脑发育至关重要。此外，我们的研究表明，缺乏这些蛋白质会妨碍正常的神经发育，导致果蝇表现出小头畸形特征的尺寸不足的脑部。”
进一步研究SUMO化，研究人员发现它调节了一个在著名通路中称为Hippo的重要蛋白。Hippo通路对细胞生长、死亡和器官大小等多种细胞活动至关重要，但关于它在大脑中的调节者知之甚少。
当Hippo通路的主要蛋白Warts被SUMO修饰时，它限制细胞生长的能力减弱，使神经干细胞能够被激活、增殖并形成支持大脑功能的新神经元。
神经科学与行为障碍研究项目的代理项目主任、该研究的资深作者王洪燕教授评论道：
“由于SUMO蛋白和Hippo通路在各个物种中高度保守，我们的发现超越果蝇，具有重要的意义来理解人类生物学。SUMO化过程和Hippo通路的功能障碍与多种人类疾病有关，包括癌症和阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病。我们对SUMO化在大脑中的作用的新理解为利用身体的内在再生能力的潜在干预提供了可能性。”
王教授和她的同事之前已经证明，果蝇的神经干细胞是研究休眠、再激活和神经元再生的宝贵模型。
杜克-国立大学研究部高级副院长帕特里克·谭教授补充道：
“这一发现增强了我们对细胞功能和调控的理解，为神经退行性疾病的创新再生疗法指明了方向。此外，它揭示了治疗小头畸形等神经疾病的新可能性。随着研究的进展，我们距离发现有效的策略来帮助这些疾病患者，从而改善他们的生活质量，越来越近。”
