鈣對于我們骨骼和牙齒的重要性是眾所周知的。然而它對神經元的作用,特別在諸如學習和記憶過程中的影響尚未明確定義。
發表在25日《Cell》雜志上的一篇新研究報告上,來自佛羅里達州斯克里普斯研究所(TSRI)的研究人員就線粒體中的鈣是如何影響大腦以及成人認知發展提出了新的見解。

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研究團隊著重強調此次發現:當將果蠅(一種被廣泛使用的模型系統)體內運輸鈣到線粒體的通道阻斷后,即所謂的“線粒體鈣單向轉運體”,會導致果蠅的記憶受損,但不改變學習能力。
“當我們敲除單向轉運體的活性后,我們發現,果蠅的記憶受損,”TSRI神經科學系主任Ron Davis說:“完整的單向轉運功能對于成年果蠅的全面和完整的記憶是必需的。讓我們感到吃驚的是,即使記憶短暫,它們仍然能夠學習。但我們本來認為它們是無法再進行學習的。”
線粒體鈣單向轉運體蛋白質于2011年首次發現,它使鈣離子從細胞內部移動到線粒體,這就是像把煤炭通過傳送架射進爐房一樣。它受MICU1、MICU2和EMRE這些蛋白質的調節。Davis指出,發生MICU1突變的患者會表現出學習障礙。
這項研究的第一作者,TSRI的副研究員Ilaria Drago表示,“新研究的結論是,在發育過程中,線粒體鈣的進入是建立支持成人記憶能力的神經元所必需的。”
Drago指出,研究團隊發現的證據表明,抑制線粒體鈣單向轉運體的功能會導致突觸囊泡(存儲各種神經遞質的微小囊細胞)的含量減少,并導致軸突的長度增加(神經元的細長突起)。
雖然清楚地觀察到這些結構性問題,她補充說,他們在神經發育方面的意義仍然不清楚。
由此看來,線粒體鈣單向轉運體可調控成年果蠅記憶的發現非常有意義,并值得深入研究和探索。 (
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