新華社東京5月26日電(記者錢錚)日本一個研究團隊通過分析由人誘導(dǎo)多能干細胞(iPS細胞)培養(yǎng)得到的神經(jīng)細胞發(fā)現(xiàn),細胞膜中多不飽和脂肪酸的含量及其構(gòu)成比例變化會對神經(jīng)細胞功能產(chǎn)生重要影響。相關(guān)論文發(fā)表在細胞出版社旗下《交叉科學(xué)》雜志上。
神經(jīng)細胞的細胞膜主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì),其中脂質(zhì)包括二十二碳六烯酸(DHA)、花生四烯酸(ARA)等多不飽和脂肪酸,此前已知它們對腦功能產(chǎn)生重要影響。
據(jù)日本理化學(xué)研究所、京都大學(xué)等機構(gòu)日前聯(lián)合發(fā)布的新聞公報,研究團隊首先在不添加多不飽和脂肪酸的培養(yǎng)基中,利用來自健康人的iPS細胞培養(yǎng)出神經(jīng)細胞,再向培養(yǎng)基中添加DHA和ARA。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著多不飽和脂肪酸在細胞膜中含量增加,細胞膜的膜流動性提高。膜流動性表現(xiàn)為膜結(jié)構(gòu)中的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)分子的多種運動形式,包括側(cè)向擴散、翻轉(zhuǎn)運動等。在膜流動性升高情況下,腦部β淀粉樣蛋白產(chǎn)生量會減少。β淀粉樣蛋白異常沉積是阿爾茨海默病和帕金森病等神經(jīng)退行性疾病的主要病理特征之一。
隨后,研究人員利用添加有多不飽和脂肪酸但DHA和ARA含量很少的培養(yǎng)基培養(yǎng)神經(jīng)細胞,然后再向培養(yǎng)基中添加DHA和ARA。此次研究人員未發(fā)現(xiàn)細胞膜的膜流動性變化,但觀察到神經(jīng)細胞的突觸尺寸變大,軸突變長,軸突分支也變得更多,形成更復(fù)雜的形態(tài)。研究團隊推測,這或許表明添加的DHA和ARA令神經(jīng)細胞之間的連接發(fā)生變化。
研究人員經(jīng)測定發(fā)現(xiàn),在上述兩種實驗條件下,神經(jīng)細胞活動的同步性都隨著培養(yǎng)時間增加而增強。在培養(yǎng)基中添加多不飽和脂肪酸培養(yǎng)得到的神經(jīng)細胞中,這種同步性更強。
研究成果表明,在用人iPS細胞培養(yǎng)得到的神經(jīng)細胞中,細胞膜中的多不飽和脂肪酸的含量以及各種多不飽和脂肪酸的構(gòu)成比例對神經(jīng)細胞的功能發(fā)揮著重要作用。新發(fā)現(xiàn)有助構(gòu)建與脂質(zhì)相關(guān)的多種腦部疾病模型,并研究相關(guān)療法。