PNAS：抓住这个蛋白质！延长记忆的保质期就靠它了……
来源：中检健康
编辑：中检健康
时间：2019-08-16
我们的记忆造就了今日的自己，每个人的脑海中总会保存着一些珍贵的记忆。或是一次浪漫的旅行，或许是一场激动的比赛，即便是过去很久总会想起那些难忘的时光。大脑中的记忆何以有几十年的保质期？这是人们一直想要探究的。
近日，哥伦比亚大学的神经学家在《美国国家科学院刊》上发表论文称：研究人员通过观察从大脑中提取的神经元活动，绘制出大脑维持长期记忆的分子机制。研究人员概述了CPEB3蛋白如何刺激神经元以储存经得起时间考验的记忆。
研究结果提供了一种全新的观点，即大脑最常见和最基本的分子功能之一。它为以记忆丧失为主要特征的退行性神经疾病提供的新的靶点。
记忆是神经元“爱情”的结晶
记忆的产生很是奇妙，即便是稍纵即逝的短暂印象都是神经元之间“爱情”碰撞的花火。在两个神经元伸出细小分支（轴突）彼此连接时，记忆便诞生了。我们称这些连接点为突触，它们就是神经元“爱情”的纽带。只不过，有些连接紧密，记忆便经得起岁月的考验；有些纽带脆弱，记忆便很快消失了。
近日，哥伦比亚大学的神经学家在《美国国家科学院刊》上发表论文称：研究人员通过观察从大脑中提取的神经元活动，绘制出大脑维持长期记忆的分子机制。研究人员概述了CPEB3蛋白如何刺激神经元以储存经得起时间考验的记忆。
研究结果提供了一种全新的观点，即大脑最常见和最基本的分子功能之一。它为以记忆丧失为主要特征的退行性神经疾病提供的新的靶点。
记忆是神经元“爱情”的结晶
记忆的产生很是奇妙，即便是稍纵即逝的短暂印象都是神经元之间“爱情”碰撞的花火。在两个神经元伸出细小分支（轴突）彼此连接时，记忆便诞生了。我们称这些连接点为突触，它们就是神经元“爱情”的纽带。只不过，有些连接紧密，记忆便经得起岁月的考验；有些纽带脆弱，记忆便很快消失了。
神经元之间的联系 图片来源于：维基百科
2015年，诺贝尔生理医学奖的获得者Eric Kandel 和他的研究团队在小鼠中发现：在突触中存在一种名为CPEB3的蛋白质，这种蛋白质不仅会在形成记忆时出现，而且还会在回忆往事时出现。
Eric Kandel
该论文的资深作者Luana Fioriti博士表示：“当我们抑制小鼠大脑中的CPEB3蛋白时，小鼠仍然可以形成新的记忆，但是这些记忆并不能够完整保存下来。如果完全清除CPEB3蛋白质，突触就会断裂，记忆也随之消失。”
神经元间的“爱情”纽带这样加固
研究人员发现，在掌管记忆的海马体神经元内会定时产生CPEB3蛋白。更神奇的是，一旦有CPEB3产生就会被转移到P体中，P体就像是一个隔离室能够让CPEB3处于休眠状态并准备随时使用。
P体并没有细胞膜一样的物理屏障来容纳CPEB3。由于P体密度大于周围环境，这种密度差将P体内的物质固定在一起，使CPEB3留在细胞内部而不是逃逸到细胞的其他部分。
CPEB3(绿色)释放到触突中
一旦P体内填满CPEB3，它就会离开神经元的中心，沿着它的分支向突触移动。当小鼠开始形成记忆时，P体就会溶解。CPEB3被释放到突触中，以帮助创建记忆。随着时间的推移，随着更多的CPEB3被释放，神经元之间的联系纽带便会加强。这改变了神经元的解剖结构，从而稳定了记忆。
哥伦比亚大学的研究学者发现，CPEB3不会自己进入P体，它需要一种名为SUMO蛋白质的指路。这一过程称为SUMOylation。
结语
这项研究除了揭示的记忆的形成与消失外，它还提供了对以记忆丧失为特征的神经退行性疾病的深入了解。研究证明了CPEB3在记忆存储方面的重要性，而且人脑中也有CPEB3蛋白，这表示CPEB3蛋白或将是神经退行性疾病的一个潜在靶点。
Fioriti博士说：“我们的研究结果强调了蛋白质合成在保存记忆中的关键作用。这对于研究阿尔茨海默氏症有着非常重要的意义。通过继续深入研究，我们有一天可以开发出有用的方法来促进CPEB3，以防止突触退化，从而减缓记忆丧失。”
参考资料：
[1] Pinpointing how cells regulate long-lasting memories
[2] U.S. scientists find how brain cells regulate memories in mice study
文章来源：生物探索
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