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富含亮氨酸的重复序列 4 (LRRC4)——一种在大脑中大量发现并位于人类染色体 7q31–32 上的基因——在记忆形成、自闭症、脊髓损伤以及确定恶性潜能、发育中起着关键作用和胶质母细胞瘤 (GB) 的进展,这是一种涉及大脑和/或脊髓的侵袭性癌症。
在《中华医学杂志》上发表的一篇评论文章中,研究人员阐明了该基因调控的关键生理机制及其突变的影响。
中国中南大学的资深作者吴明华博士说,“在这篇综述中,我们主要讨论了 LRRC4 通过促进兴奋性突触和长时程增强 (LTP) 的形成对记忆的影响,LRRC4 突变的影响对精神神经症的影响,以及 LRRC4 在 GB 发生和发展中的新机制。”
我们的大脑以复杂的方式运作,每个区域都扮演着特定的角色。例如,海马体是大脑的记忆中心——它协调学习和记忆的表现。海马体接收到来自大脑皮层的信息后,对信息进行处理,然后形成记忆,并借助神经元突触储存起来。
非常有趣的是,LRRC4——也被称为“netrin-G 配体 2(或 NGL2)”——已被证明与蛋白质 netrinG2 相互作用,后者控制神经回路和突触的形成,甚至在大脑中也是如此。LRRC4/NGL2 在多个关键大脑区域高度表达,还支持海马体中的记忆形成。因此,LRRC4 基因的缺失会对海马体中的突触可塑性(即神经元突触根据需要重塑的能力)和记忆形成产生不利影响。
在实验室老鼠身上进行的实验揭示了有趣的事实。例如,LRRC4 在小鼠大脑的早期(胚胎)发育过程中不存在。然而,随后 LRRC4 表达的增加与神经元突触的形成有关。该活动由小鼠胚胎海马神经元与 LRRC4 共同介导。上述基于动物模型的实验证明了 LRRC4 在学习和记忆形成中起着关键作用。