我校生命科學學院和醫(yī)藥生物技術(shù)國家重點實驗室朱景寧教授和王建軍教授課題組近期在小腦共濟失調(diào)(cerebellar ataxia)的神經(jīng)機制研究中取得重要進展,研究成果以“Role of corticotropin-releasing factor in cerebellar motor control and ataxia”為題于2017年8月24日在Cell雜志社出版的生物學綜合領(lǐng)域一流學術(shù)刊物Current Biology上在線發(fā)表(http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(17)30894-1)。
小腦共濟失調(diào)是小腦病變或損傷導(dǎo)致的一種運動疾病,以運動失調(diào)、姿勢失衡和步態(tài)異常為主要特征,嚴重影響患者的日?;顒雍蜕钯|(zhì)量。盡管近年來越來越多的遺傳性和非遺傳性致病因素被相繼發(fā)現(xiàn),但對小腦共濟失調(diào)的病理生理機制仍不清楚,臨床上亦缺乏對其治療的有效手段。促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子(corticotropin-releasing factor,CRF),也稱促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(corticotropin-releasing hormone),不僅是下丘腦室旁核合成的下丘腦-垂體-腎上腺軸中的關(guān)鍵激素,在應(yīng)激和焦慮中發(fā)揮重要作用,也可被腦干中的下橄欖核(inferior olive)神經(jīng)元所合成。由于下橄欖核是小腦兩大傳入系統(tǒng)之一的爬行纖維(climbing fibers)的唯一起源,因此CRF可能作為爬行纖維使用的一種潛在神經(jīng)遞質(zhì)在小腦的運動調(diào)控中發(fā)揮作用。
朱景寧、王建軍課題組的研究揭示了下橄欖核中的CRF能神經(jīng)元具有向小腦核團這一小腦最終整合和傳出結(jié)構(gòu)的直接纖維投射。CRF能夠選擇性興奮小腦核團中的谷氨酸能投射神經(jīng)元而非GABA能中間神經(jīng)元,從而直接調(diào)節(jié)小腦神經(jīng)環(huán)路的最終傳出并快速調(diào)控步態(tài)及運動協(xié)調(diào)和平衡。值得注意的是,下調(diào)下橄欖核中的CRF表達或阻斷小腦核團中的CRF能傳入將導(dǎo)致小腦共濟失調(diào)樣運動障礙(圖1),而給予CRF則能夠顯著促進小腦運動協(xié)調(diào)并改善共濟失調(diào)(圖2)。
該研究揭示了CRF在小腦運動協(xié)調(diào)和運動控制中的新功能,并為小腦共濟失調(diào)的臨床治療提供了新的潛在靶點。因此,他們的研究成果不僅對認識中樞CRF能神經(jīng)系統(tǒng)的運動調(diào)控功能具有重要的神經(jīng)科學基礎(chǔ)理論意義,而且為理解小腦共濟失調(diào)的病理生理機制打開了新視角,有助于臨床治療小腦共濟失調(diào)的新策略、新靶點和新藥物研發(fā)。
該工作受到國家自然科學基金、教育部博士點基金、新世紀優(yōu)秀人才支持計劃、中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費和江蘇省自然科學基金的資助。
圖1. 下調(diào)下橄欖核中CRF表達導(dǎo)致小腦共濟失調(diào)樣運動障礙。
圖2. CRF改善小腦共濟失調(diào)模型動物運動障礙。
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