“為了觀察信息的傳遞，首先就需要給予神經細胞一定的刺激，讓它有傳遞信息的必要。”田燁研究組以秀麗線蟲為模型，在其神經細胞中引入了一種舞蹈症致病蛋白，刺激神經細胞內的線粒體損傷，進而誘導腸道內的線粒體未折叠蛋白反應。
通過遺傳篩選的方法，田燁等人有了新的發現。
“老路”的新功能
田燁等人發現，一條在無脊椎動物和脊椎動物中都存在的信號通路——Wnt信號通路，是完成這一過程的關鍵所在。
Wnt是一種分泌性成形素，它在動物發育中起著重要作用。該信號通路在物種進化過程中高度保守，決定著細胞命運，並參與調節組織穩態平衡和癌症發生。“如果這條通路發生異常，就會導致神經系統發育問題以及腸癌。”田燁說。
這項成果還發現，跨細胞調控遠端組織產生非自主的線粒體應激反應，還離不開囊泡轉運複合體Retromer及血清素兩種物質的參與。
一些臨床數據表明，很多患有阿爾茨海默氏症、帕金森病等神經退行性疾病的人，或多或少會同時患有代謝疾病以及腸道炎症等疾病。因此，這項成果或許能夠為治療神經退行性疾病以及伴隨的代謝紊亂症狀提供新的治療思路。
“代謝和腸道的問題是否由神經系統的病變導致，現在還沒有定論。”田燁表示，“但我們相信它們是有關聯的，這就是我們想做相關研究的原因。”
中科院神經科學研究所研究員蔡時青在一篇評論文章中說：“Wnt信號通路是一條研究得較為清楚的‘老通路’，這項工作發現了‘老通路’的新功能，他們找出了神經元—腸道組織間信號傳遞的關鍵分子。”
“線粒體未折叠蛋白反應信號調控動物壽命，因此他們的工作對於理解組織衰老如何影響動物壽命也具有重要意義。大腦和腸道功能相互調控機制是目前神經生物學前沿問題，這項研究也為腦腸軸機制提供了新的認識。”蔡時青評論。
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