今年6月，一項由波士頓兒童醫院、醫學院布洛德研究所(Borad Institute)副教授Beth Stevens帶領的突破性研究指出，一種過去已知與修剪腦神經突觸(synapse)相關、名為Cq1的免疫蛋白，會在老化鼠的大腦中影響神經蛋白質合成，且與成年鼠的記憶能力相關。這項研究發表在知名學術期刊《Cell》。
 
Stevens的研究團隊，過去已經發現中樞神經系統的免疫細胞——微膠細胞(microglia)，會在大腦發育過程中幫助修剪神經突觸，並透過其衍生的免疫蛋白C1q，針對突觸進行標定。
 
此外，研究團隊過去已經知道，C1q濃度會隨著大腦老化顯著增加，且神經元與突觸表面的C1q，在大腦發育與某些疾病中扮演的角色，但C1q在老化大腦的功能依然不明朗。
 
而在這份新研究中，團隊使用一系列的研究方法，確認C1q在大腦老化過程中與其他蛋白質的互動，並揭開在老化大腦中，C1q會與RNA結合蛋白質產生交互作用。
 
研究團隊發現，神經細胞會攝取C1q蛋白，C1q蛋白則會透過與核醣體蛋白(ribosomal proteins)、RNA結合蛋白(RNA-binding proteins)及細胞質內的RNA互動，影響神經元內部的蛋白質合成。此外，C1q會隨著老化在神經元內堆積，顯示它可能與老化相關的認知功能改變及神經退化性疾病也有關聯。
 
研究團隊首先發現，缺少C1q蛋白的成年鼠腦中，神經元內蛋白質的生成顯著增加，腦內蛋白質平衡也出現變化，顯示C1q在抑制腦內蛋白質扮演要角。此外，成年鼠與年輕鼠在蛋白質的生成上也有明顯差異，顯示這些變化和老化具有專一性。
 
研究團隊表示，神經元會從細胞外攝入C1q蛋白質，這個程序是藉由胞吞作用(endocytosis)完成。他們也發現，C1q蛋白質上的類膠原蛋白結構域(collagen-like domain)，在神經元攝取C1q蛋白上必不可少。
 
進一步研究結果顯示，若是移除掉成年鼠微膠細胞的C1q蛋白，會影響牠們忘卻恐懼記憶(fear memories)的能力，顯示C1q蛋白在學習和記憶上的重要性，並可能與記憶及大腦靈活性有關。
 
研究團隊，這是一項驚人的發現，因為C1q在較老大腦中的神經元出現，暗示著由微膠細胞這類腦內巨噬細胞生成的神經蛋白質，也會影響內在的神經元功能。
 
此外，這項研究也指出，如果缺少C1q蛋白，將會影響大腦老化過程中的蛋白質生成，特別是缺少C1q蛋白的成年老鼠，神經元都會有較高的蛋白質生成；移除C1q也會影響老鼠忘記恐懼經驗的能力，顯示C1q在成年大腦中扮演特別的角色，而不僅僅是先前已知的突觸修剪功能。
 
參考資料：
https://www.eurekalert.org/news-releases/1051447
原始研究：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00639-1
 
(編譯 / 吳培安)