一项新研究表明补体系统的免疫蛋白 C1q 蛋白在神经元功能和衰老中起关键作用。

《EurekAlert》

7月15日消息

波士顿儿童医院（Boston Children's Hospital）Beth Stevens 博士（该研究的通讯作者）实验室开展的一项开创性研究揭示了一种免疫蛋白会对衰老大脑的神经元蛋白质合成产生影响。此前，Stevens 实验室的研究发现，中枢神经系统中的免疫细胞小胶质细胞，会通过用免疫蛋白 C1q 标记突触来帮助修剪发育中大脑的突触。

由 Stevens 博士实验室的 Nicole Scott-Hewitt 领导的新研究近日发表在《细胞》（Cell）杂志上，表明神经元也可以内化 C1q。C1q 似乎通过与细胞质中的核糖体蛋白、RNA 结合蛋白和 RNA 相互作用，来影响神经元内的蛋白质生成。此外，C1q 会随时间在神经元中累积，这表明它可能在与年龄相关的认知变化和神经退行性疾病中发挥作用。

研究于2024年6月27日发表在《Cell》（最新影响因子：45.5）杂志上

大脑蛋白质生产随年龄发生变化：

在缺乏一种名为 C1q 的蛋白的成年小鼠中，神经元的蛋白质生成显著增加，大脑中蛋白质的平衡也发生变化，这表明 C1q 对于控制大脑的蛋白质可能很重要。这些变化具有年龄特异性，与年轻小鼠相比，成年小鼠的蛋白质生成存在显著差异。

神经元如何吸收C1q：

神经元可以从细胞外部吸收 C1q 蛋白。这一过程依赖于内吞作用，即细胞内化分子的方式。研究发现，C1q 蛋白中被称为类胶原结构域的部分对于神经元吸收 C1q 至关重要。

对学习和记忆的影响：

在成年小鼠的小胶质细胞中删除 C1q 会影响它们忘记恐惧记忆的能力，这表明 C1q 在学习和记忆中发挥重要作用。这表明 C1q 可能通过与影响神经元蛋白质生成的特定神经元复合物相互作用，从而有助于记忆和大脑灵活性。

C1q在衰老大脑中的作用：

先前的研究表明，随着年龄的增长，大脑中的 C1q 水平会显著增加。尽管 C1q 在大脑发育和疾病中神经元和突触表面的作用已为人所知，但其在衰老大脑中的功能尚不清楚。

本研究采用广泛的方法，探索了随着年龄增长 C1q 如何与其他蛋白质相互作用，发现 C1q 与衰老大脑中的 RNA 结合蛋白相互作用。这是一个惊人的发现，因为它表明在老年大脑的神经元内部存在 C1q，这表明由小胶质细胞等脑巨噬细胞产生的免疫蛋白也可以影响神经元内部功能。

C1q缺失对蛋白质生产和记忆的影响：

本研究探讨了 C1q 的缺失是否会影响大脑衰老过程中的蛋白质生产。他们发现，缺乏 C1q 的成年小鼠神经元中的蛋白质生产增加。此外，删除 C1q 会影响小鼠忘记恐惧经历的能力，这表明 C1q 在成年大脑中具有独特的作用，独立于其先前在突触修剪中描述的功能。

创立于1869年的波士顿儿童医院

参考文献

Source：Boston Children's Hospital

New study reveals critical role of C1q protein in neuronal function and aging

Reference：

Nicole Scott-Hewitt et al, Microglial-derived C1q integrates into neuronal ribonucleoprotein complexes and impacts protein homeostasis in the aging brain, Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.05.058

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       原文标题 : 新研究表明C1q蛋白在神经元功能和衰老中起关键作用