
研究团队深受大脑自带的“回收系统”启发,成功研制出两种分子工具:PFE3瞄准兴奋性突触,而GFE3则针对抑制性突触。这些突触是元之间功能联系和信息传递的关键节点。
研究人员指出,在大脑内部,E3连接酶会使用泛素分子来标记受损的蛋白质,以协助处理这些蛋白质。一旦标记,受损的蛋白质会被送到蛋白酶体中进行分解并重新利用。在实验中,研究团队利用这些新工具,让E3连接酶标记特定突触的支架蛋白,使得大脑的“垃圾处理系统”误以为这些蛋白需要回收。失去支架的突触会瓦解,导致信号的传递被中断。一旦停止工具的作用,突触在几天内就能重新恢复。
团队还开发出两种按需激活的GFE3工具,分别为光激活(paGFE3)和化学信号激活(chGFE3)。这些工具不仅可以精确地“剪断”特定的连接,而且能够使它们重新生长。这种精确的操作方式就如同进行外科手术一般,只针对目标突触,而对其他脑细胞毫无影响。这种可逆、精准的操作使得科学家能够更深入地研究记忆、情绪和行为背后的机制。
研究人员强调,尽管这项技术距离临床应用还有很长的路要走,但其展现出的潜力令人振奋。未来医生或许能够像修复电路一样,精准修复问题大脑连接,而不会损害健康的脑区。这一突破性的研究为我们揭示了脑科学的神秘面纱,预示着未来治疗系统疾病的新希望。
