세포 : 교과서에 도전하십시오! 뇌에서 도파민 방출의 메커니즘을 밝혀

운동 제어 및 보상 행동에서 신경 전달 물질 도파민의 주요 역할에 대한 수십 년의 연구 끝에, 특히 파킨슨 병 및 중독과 같은 질병에 사용될 때 활동을 이해하려는 수많은 노력의 초점이되었습니다. 에.

과학자들은 상당한 진전을 보였지만, 건강한 도파민 세포가이 신경 전달 물질을 방출하는 메커니즘에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. 이 차이는 과학자들을 제한한다 0010010 # 39; 다양한 도파민 관련 질병에 대한 치료법 개발 능력.

이제 새로운 연구에서 하버드 의과 대학의 연구원들은 뇌에서 도파민의 정확한 분비를 담당하는 분자 메커니즘을 확인했습니다. 관련 연구 결과는 2 월 8, 2018에 Cell Journal에 게재되었으며 제목이 0010010 인 논문 "Sparse Active Zone과 유사한 릴리스 사이트에서 도파민 분비가 중재됩니다 {{4 }} quot ;.

그림은 Cell, doi : 10. 1016 / j.cell. 2018. 01. 008입니다.

이 연구는 빠르고 공간적으로 정확한 방식으로 도파민을 방출하는 도파민 생성 뉴런의 특정 부위를 확인했습니다.이 발견은이 신경 전달 물질이 뇌에서 신호를 전송하는 방법과 관련이 있습니다.

하버드 의과 대학의 신경 생물학 조교수 인 파스칼 카이저 (Pascal Kaeser)는이 도파민 시스템이 많은 질병에서 중요한 역할을하지만, 도파민 뉴런이 어떻게 건강에 좋은지를 제시하는 연구는 거의 없다고 발표했다. 이 신경 전달 물질. 질적 기본 질문. 0010010 quot "실험실에서 도파민을 더 잘 이해하면 도파민 신호가 잘못 정렬 된 질병을 치료하는 능력에 큰 영향을 줄 수 있습니다.

뇌에서 약 0. 01 %의 뉴런이 도파민 생산을 담당하지만 운동 제어, 보상 시스템, 학습 및 기억을 포함한 다양한 뇌 과정을 통제합니다.

캐서 박사는 도파민 연구는 뉴런이 도파민을받는 데 사용하는 기능 장애와 단백질 수용체에 중점을두고 있다고 말했다. 이 신경 전달 물질이 중요한 역할을하지만 정상적인 상황에서 뇌에서 어떻게 방출되는지에 대한 연구는 제한적입니다.

더 이상 혼란스럽지 않습니다

Kaeser와 그의 동료들은 도파민 분비를 담당하는 분자 메커니즘을 규명하기 위해 운동을 유발하고 행동을 보상하는 신경 회로에 관여하는 중뇌의 도파민 생성 뉴런에 중점을 두었습니다.

이 연구자들은 먼저 시냅스 (synapse)에 위치한 특정 신경 전달 물질 방출 부위 인 활성 영역을 찾았다 (즉, 한 뉴런이 다른 뉴런과 접촉하는 곳). 그들은 도파민 뉴런에 의해 투영 된 뇌의 이미지 부분에 초 해상도 현미경을 사용하여, 도파민 뉴런이 활성 영역의 존재를 나타내는 단백질을 함유한다는 것을 발견했다.

이들 활성 영역은 뉴런이 빠른 시냅스 전달에 참여할 수 있으며, 여기서 신경 전달 물질 신호는 한 뉴런에서 다른 뉴런으로 밀리 초 내에 정확하게 전달된다.

이것은 도파민 뉴런에 빠른 활성 영역이 존재한다는 첫 번째 증거이며, 그 전에이 뉴런은 소위 볼륨 전송 (볼륨 전송), 즉 뇌의 신경 전달 물질에만 관여하는 것으로 간주되었습니다. 비교적 넓은 지역에서는 느리고 비특이적으로 전송됩니다.

도파민 뉴런에서 발견 된 활성 영역의 밀도는 다른 뉴런에서 발견 된 활성 영역의 밀도보다 낮으며, 추가 실험에서이 신경 전달 물질이 어떻게 분비되고 신속하게 재 흡수되는지가 밝혀졌습니다.

Kaeser는 다음과 같이 말했다. 우리의 데이터에 따르면 도파민은 공간 정확도와 속도가 엄청나게 특정 위치에 방출되고 사람들이 도파민이 느리고 무 질식으로 분비된다고 생각하기 전에 방출됩니다. 0010010 quot;

다른 일련의 실험에서, 연구원들은 여러 활성 영역 단백질을 제거하기 위해 유전자 도구를 사용했습니다. RIM이라는 특정 단백질을 제거하는 것은 마우스에서 도파민 분비를 완전히 예방하기에 충분합니다. RIM은 신경 정신병 적 장애 및 발달 장애를 포함한 다양한 질병과 관련이 있습니다. 그러나, 다른 활성 도메인 단백질을 배제하면 도파민 분비에 거의 영향을 미치지 않았으며, 이는 도파민 분비가 독특한 분자 메커니즘에 의존한다는 것을 시사한다.

이 논문의 첫 번째 저자이자 Kaeser의 박사후 연구원 인 Changliang Liu는 0010010 이 연구 결과에 따르면 도파민 신호가 이전보다 더 체계적으로 구성되어 있다고 밝혔다. 생각. 0010010 quot;

Liu는 0010010 quot; 우리는 인간 유전 연구에서 정신 분열증 및 자폐증 스펙트럼 장애와 같은 질병과 관련된 활성 영역과 RIM이 도파민 신호 전달의 핵심임을 확인했습니다. 새로 발견 된 이러한 메커니즘은 이러한 질병과 관련이있을 수 있으며, 향후 새로운 치료 전략의 개발로 이어질 수 있습니다. 0010010 ";

이 연구자들은 도파민 신호 전달에서의 역할과 조작 방법에 대한 이해를 높이기 위해 이러한 활성 영역을보다 자세히 연구하고 있습니다.

Kaeser는 다음과 같이 말했습니다. 0010010 quot; 전체 도파민 신호 메커니즘을 이해하는 데 많은 에너지를 투자했습니다. 현재 대부분의 치료법은 뇌에 과도한 도파민을 제공하여 활성화되어서는 안되는 과정을 활성화시켜 많은 부작용을 초래합니다. 0010010 '';

그의 장기적인 희망은 도파민 분비만을 매개하는 단백질을 확인하는 것이라고 그는 말했다. 도파민 방출을 조작함으로써 뇌의 정상적인 신호를 더 잘 재구성 할 수 있다고 상상해보십시오. 0010010 nbsp;

출처 : changliang Liu, Lauren Kershberg, Jiexin Wang et al. 0010010 nbsp;도파민 분비는 스파 스 활성 영역과 같은 릴리스 사이트에 의해 중재됩니다. Cell, 8 2 월 2018, 172 (4) : 706 – 718, doi : 10. {{6 }} 16 / j.cell. 2018. 01. 008.