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神经元连接件Neurexin

神经元连接件Neurexin

作者: 椰菜君 | 来源:发表于2020-06-10 23:43 被阅读0次

    买的电脑没用多久,屏幕黑了。急忙忙送到专卖店求助,然鹅维修经理扫了几眼,按按电源键,敲敲键盘,便胸有成竹,提笔作诗一首曰:

    黑屏不要紧,

    键盘需敲勤。

    心诚出奇迹,

    终究放光明。

    你是拱手送上300大洋检测费,然后带上电脑急忙出门左拐报名缴费参加隔壁的盲打字班呢,还是气呼呼拎了电脑下楼回家,自己操起螺丝刀,拆开底盖,把内存、显卡、插头甚至到CPU,凡是可能松动的部件,能拔的都拔下来再插回去挨个检查一遍呢?说不定,是哪个接口松了,只要插紧就修好了!

    这只是个段子,现实生活中是不可能发生的,但拿来当脑筋急转弯是极好的。

    近日有家长叫椰菜君谈谈Neurexin——神经粘联分子——和自闭症,因此椰菜君就想到了上面这个段子。原因无它,只因在神经系统里面,Neurexin就起着神经元之间连接件的作用。连接件出了故障,你是去设法检修更换连接件呢,还是去盲打键盘拼命干预呢?

    Neurexin被翻译做神经粘联分子,但这个词事实上是由 -neure——神经,还有-xin——毒素,两个词根组成的。这是因为它的发现者,2013年诺贝尔医学或生理学奖获得者Thomas Südhof博士,当年是用黑寡妇毒蜘蛛的毒素蛋白当做“钩子”,从神经细胞里面“钓”出了Neurexin。又是神经又是毒素,Neurexin这个名词算是尽职尽责,虽然和实际功能毫不搭界。

    现在我们知道,黑寡妇毒蜘蛛的毒素蛋白,好巧不巧会和Neurexin紧紧结合,撕开这个连接件,然后把它当作一个桩子,把自己给陷到神经元的细胞膜上面。但毒素蛋白并不是要做好事,而是会在神经元表面搞出一个洞洞,结果就是神经元里面原本被紧密控制进出口的钙离子等神经递质,呼地一声如一群野狗跑出去,然而对面就是下一个神经元的递质接收器,如何承受得住这样暴增的工作量?这样两个神经元之间的信号传递就给瘫痪了。

    看一下两个神经元之间连接示意图就清楚为什么算是连接件了。Neurexin和Neuroligin等一些蛋白质粘联起来,像尼龙搭扣那样,这样才能把两个神经元的连接建立好,然后那些负责神经递质传输和接受的冬冬们才能头对头脚对脚地配合工作,传递神经信号。

    显然,要是编码Neurexin的基因出现突变,导致Neurexin出了问题,那么神经元之间的连接就会出现问题,神经元之间的信号传递就会出现故障,后果就是出现某些精神疾病,包括但不限于精神分裂症和自闭症。

    和许多与自闭症有关的基因不同,Neurexin的突变——症状问题非常复杂。主要原因是,其实有三个基因负责编码Neurexin,分别是NRXN1, NRXN2, 和NRXN3;不仅如此,在从这3个基因到蛋白质的过程中,还会出现多种裁剪和重组,以至于最后可称作Neurexin的蛋白质,种类可以以千以万计——可以这么理解,同样的螺栓,截成不同的长度,就是不同的标准件。当然这种多变情况是进化过程中,因应复杂的神经元连接需要而产生的,但对于基因突变-症状研究,即根据突变种类和位置,和外在症状建立对应关系,却是添了极大的麻烦。

    林林总总的研究中,椰菜君觉得最好的消息是,从胚胎到成年,细胞一直在锲而不舍地制造Neurexin。这表明,作为神经元之间的连接件,Neurexin可能一直处于损耗-更新状态。其深层含义是:假如因为基因突变导致Neurexin出了问题,那么只要修正这个基因,产生正确的Neurexin,那么就会逐渐替换掉错误的Neurexin。换句话说,因为Neurexin问题导致的疾病,可能是可逆的。虽然现在还没有实用的办法来实现这一点。

    作为验证,2014年的一篇论文表示,对于正常的小鼠,如果在出生2周后,使用技术手段迫使神经细胞制造一种被截短的Neurexin,那么小鼠在一周后就会表现出自闭症类似症状,比如强迫行为、不喜和其它小鼠交往等。但是,如果解除这种技术手段,恢复神经细胞制造正常的Neurexin,那么经过几个星期后,这些小鼠的自闭症类似症状就会完全消失。

    因此呢,电脑黑屏先查先换连接件的常识,用在Neurexin导致的自闭症等疾病上面,也是很有道理的啊!比抱着键盘专一诚心打字,是不是要靠谱一些呢?

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