中国科学家揭示双重神经通路调控肌肉自噬机制

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医学专家:奥林匹克运动员普遍患有心脏病 - 俄罗斯卫星通讯社, 1920, 03.07.2026
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据《科技日报》报道,中国科学院生物物理研究所张宏院士团队近日在神经肌肉调控机制研究上取得突破——首次揭示两条平行的神经通路协同维持肌肉细胞自噬活性,为渐冻症、脊髓性肌萎缩症等神经源性疾病的病因探索提供了全新视角。相关论文于7月2日发表于国际学术期刊《发育细胞》。
细胞自噬相当于细胞的“垃圾处理站”,能及时清除受损蛋白质和衰老细胞器,对维持肌肉正常功能至关重要。若自噬过强或过弱,都会导致肌肉病变。在渐冻症、脊髓性肌萎缩症等患者体内,肌肉细胞中常常出现自噬底物p62的异常堆积,提示神经系统很可能在远端操控着肌肉的自噬进程,但其具体机制一直未被阐明。
此次,研究团队利用只有约1毫米长的模式生物线虫,首次“看清”了这两条神经调控线路。第一条线路依赖由中间神经元和运动神经元形成的“电突触”,它像一道闸门,正常情况下能够抑制几种特定神经肽的释放。一旦这道闸门失灵,神经肽便大量涌向肌肉细胞表面,激活相应受体,引发肌肉细胞内钙离子浓度异常升高。第二条线路则更为直接,一类感觉神经元分泌的信号分子DAF-7,可以直接作用于肌肉细胞内部的信号通路,同样参与调节钙离子水平。
“这两条通路可谓殊途同归。”论文第一作者、中国科学院生物物理研究所助理研究员郑辉介绍,无论是电突触受损还是DAF-7信号异常,都会打破肌肉细胞内的钙离子平衡。过高的钙离子会过度激活一种名为钙蛋白酶的“剪刀”,进而损伤溶酶体的结构与功能,导致大量丧失降解能力的异常自噬溶酶体形成,使整个“垃圾处理站”陷入瘫痪。
郑辉表示,这一发现不仅揭开了“神经元—肌肉”跨组织通讯的全新分子机制,也解释了为何神经损伤会“隔空”拖垮肌肉,为渐冻症等神经肌肉疾病的研究和治疗提供了重要启示。
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