医学进展
2011年12月号
医学进展
医生日记

发现鸟苷酸环化酶- C 在注意力缺陷和多动行为中起作用

    中脑腹侧被盖区和黑质致密部释放的多巴胺可调节多种行为过程,如认知、动机和学习等。大量的多巴胺受体激动剂、拮抗剂和再摄取抑制剂已被用于治疗帕金森氏症、精神分裂症、多动症(attention deficit hyperactivity disorder,ADHD)等。了解如何选择性地调节脑多巴胺神经元的活动,不仅可以促进我们理解行为控制的神经生物学机制,也可为开发更有效的治疗精神疾病的方法提供指导。

    鸟苷酸环化酶C (guanylyl cyclase-C,GC-C)是受体鸟苷酸环化酶成员之一,是一种膜受体。北京生命医学研究所罗敏敏课题组在研究GC-C在神经系统中的功能时,发现其选择性地表达于小鼠大脑的中脑腹侧被盖区和黑质致密部区域(虽然主要还是表达在肠道粘膜细胞中)。GC-C mRNA与酪氨酸羟化酶共同定位在同一区域。双色免疫印迹染色试验显示,GC-C蛋白主要表达在中脑腹侧被盖区和黑质致密部区域,而脑部的其他区域则未发现。

    进一步的研究发现GC-C的激活能够加强由谷氨酸和乙酰胆碱受体介导的兴奋性反应,这种反应依赖于鸟苷3' 5'-单磷酸依赖型蛋白激酶G(protein kinase G,PKG)的活化。采用小鼠基因敲除技术发现,GC-C基因敲除小鼠表现出多动和注意力缺陷,而且这些行为可以被ADHD治疗方法以及PKG激动剂所逆转。这些结果表明大脑内的GC-C/PKG信号通路具有重要的行为和生理功能,并为与脑多巴胺神经元功能紊乱相关的神经系统疾病提供了新的治疗靶点。(编译:贺利军)

参考文献:《Science》2011;333:1642-1646

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