J Neurosci:科学家在神经元中发现一种新的应急备用系统

来源：100医疗网原创2022-09-13 14:24

来自维也纳医科大学等机构的科学家通过研究发现，神经元可能具有紧急备用系统，即使在能量供应中断的情况下，也能保持正常功能。就像许多技术领域一样，应急备用系统用于补偿任何能源供应故障。

近日，在《神经科学杂志》上发表的一篇题为《乙二醇-3-磷酸穿梭是确保神经元金属弹性的备份系统》的研究报告中，来自维也纳医科大学等机构的科学家通过研究发现，神经元可能具有紧急备用系统，即使在能源供应中断的情况下，也能保持正常功能。就像许多技术领域一样，应急备用系统用于补偿任何能源供应故障。

在临床前研究中，研究人员发现每个神经元都有三种调节系统。如果一个系统出现故障，另一个系统会接管，并保证有足够的能量满足当时的要求；具体来说，研究人员发现了一种甘油-3-磷酸穿梭系统(G3PS ),或者它可以用作备用系统。到目前为止，这种生化转运机制在神经元中的存在一直受到质疑，因为神经元中仍然存在一种不同的系统(MAS，苹果酸-天冬氨酸穿梭)，这种系统是占主导地位的。但是根据科学家最近的研究结果，G3PS对于神经元也是非常重要的。

此外，研究人员还观察到，这种神经元应急备用系统的部署也可能遵循一种分层系统。虽然前两个监管机制分担备用责任，但第三个监管机制只有在其他两个机制不能充分发挥作用时才会发挥作用。研究人员赫尔穆特库比斯塔(Helmut Kubista)表示，原因之一可能是三号系统的部署可能会伴随着不利的副作用，这将导致氧自由基的形成。如果有大量这样的自由基，可能会导致神经细胞损伤，这可能就是为什么这个系统只会在其他两个系统无法满足能量需求的时候才会介入。

图片来源：3359 www . jneurosci . org/content/early/2022/08/19/jneurosci . 0193-22.2022

神经元负责处理和传递体内的信息。神经元进行这些复杂过程所需的能量主要由线粒体提供。然而，这些发电厂必须使它们的燃料生产适应电池的单独能量需求。研究人员现在确定的三个调节系统之间的相互作用可能有助于防止任何供应不足、供应过度或完全能源故障的可能性。

在这项研究中，研究人员发现的G3PS在急性防御性神经元应急中的作用，可能有助于科学家研究多种大脑功能障碍，如MAS调节机制先天性缺陷导致的功能障碍。如果研究人员能够在人类大脑的神经元中检测到G3PS，那么有望提出关于儿童早期癫痫性脑病的新见解。

综上所述，这项研究的结果表明，研究人员发现的新的穿梭机制可能在大脑海马体的神经元中具有一定的功能。当苹果酸-天冬氨酸穿梭机制和线粒体钙离子单向转运体不可用时，可能能够保证ATP的供应和适当的动作电位激活，从而保证神经元代谢的灵活性。(100yiyao.com)

原始来源：

Ankit Dhoundiyal，Vanessa Goeschl，Stefan Boehm等人，《神经科学杂志》(2022)。doi : 10.1523/jn eurosci . 0193-22.2022

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