通過研究神經干細胞代謝特征的變化，由科隆大學 CECAD 衰老研究卓越集群的 Matteo Bergami 教授領導的研究小組發(fā)現(xiàn)，蛋白質 YME1L 對于協(xié)調細胞增殖之間的轉變至關重要。 (細胞分裂)和靜止(靜止狀態(tài))。蛋白質 YME1L 負責平衡大腦中數(shù)量有限且無法再次產生的神經干細胞轉化為神經元。這種蛋白質的功能缺陷會導致神經干細胞過早轉化為特化細胞，從而長期損害神經再生。該文章已發(fā)表在Cell Reports上。
神經干細胞僅存在于成年哺乳動物大腦的少數(shù)區(qū)域，它們在整個生命過程中維持新神經元的產生。了解如何在這些區(qū)域調節(jié)和維持神經干細胞活動對腦外傷和疾病后的再生方法具有重要意義。YME1L 的突變也與人類患者的腦部疾病和智力障礙有關。
YME1L 是一種蛋白酶(一種裂解其他蛋白質的酶)，位于細胞的發(fā)電站——線粒體中。與其他線粒體蛋白酶一樣，YME1L 在線粒體內蛋白質的質量控制中發(fā)揮著重要作用。通過分析已知被 YME1L 靶向的那些蛋白質的水平，科學家們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn) YME1L 的酶活性準確地反映了神經干細胞中不同的代謝狀態(tài)。較高的 YME1L 活性標志著靜止(休眠)狀態(tài)，而較低的 YME1L 活性與增殖狀態(tài)相匹配。
YME1L 活性的這種平衡是維持神經干細胞的干細胞特性所必需的，因為 YME1L 功能的損傷迫使細胞退出其干細胞狀態(tài)并過早地分化為不同類型的神經細胞，從而導致干細胞從腦組織。最終，這種干細胞損失會對大腦的長期神經發(fā)生能力產生重大影響，因為無法產生更多的神經元。
“我們的研究結果表明，單個線粒體蛋白酶的活性可以顯著影響神經干細胞的命運和新神經細胞的產生速度。這些發(fā)現(xiàn)不僅揭示了神經干細胞生物學中的一層新調控，而且可能還對攜帶突變 YME1L 的患者具有重要意義，”Bergami 說。
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