中央研究院細胞與個體生物學研究所助理研究員周雅惠研究團隊,利用果蠅大腦中處理嗅覺的神經細胞,建立一套基因篩選平台,可探尋調控神經細胞發育、病變及死亡的各種分子機制。(中研院提供)
中央研究院細胞與個體生物學研究所助理研究員周雅惠研究團隊,利用果蠅大腦中處理嗅覺的神經細胞,建立一套基因篩選平台,可探尋調控神經細胞發育、病變及死亡的各種分子機制。(中研院提供)

動物的腦與神經是一個複雜的系統,醫學研究對其了解仍十分有限,中央研究院細胞與個體生物學研究所助理研究員周雅惠研究團隊,利用果蠅大腦中處理嗅覺的神經細胞,建立一套基因篩選平台,可探尋調控神經細胞發育、病變及死亡的各種分子機制,研究成果已於6月8日登上國際學術期刊《自然通訊》(Nature Communications)。

目前醫學與科學研究,對於動物腦與神經系統的了解尚不足,例如,在治療帕金森氏症等神經退化疾病時,往往因無法有效阻止死亡的訊號在神經細胞間傳遞,大量細胞死亡的情況因此不斷蔓延擴張,導致疾病惡化。

中研院表示,百年來,經過科學家們的努力,果蠅被公認為是最好的動物遺傳研究模型之一,其大腦的嗅覺神經迴路與哺乳動物非常相似。周雅惠研究團隊歷經7年,專注於果蠅大腦中負責嗅覺的區域中介神經細胞,有系統地研究出這些細胞的發育方式。日後透過這群細胞進行大規模基因篩選,可望增進人類對神經運作的瞭解,例如,調控神經細胞繼續發育或走向凋亡。

研究團隊首先對果蠅進行大規模的遺傳篩選,標定出特定神經細胞,再觀察其從幼蟲到成蟲的發育情形,以此建立一套新的基因篩選平台。在觀察過程中,研究團隊發現,當果蠅幼蟲的一小群神經細胞,接受某種訊號而快速凋亡時,周圍有另一群神經細胞雖接收同樣的訊號,卻不受其影響,而持續發育為成蟲大腦神經迴路的一部分。

只要找到參與這個保護機制的關鍵分子,便能以其為標的開發新藥,在神經退化疾病患者的大腦中啟動這個機制,防止死亡訊號傳遞,進而控制疾病的損害區域。

周雅惠表示,在研究這些神經細胞發育過程中,發現大腦確實存在一套停損保護機制,防止神經細胞進行非計畫性的死亡。本次研究建置的基因篩選平台,除了以利日後有機會找出這個停損機制,後續也可供相關領域的科學家,探索神經細胞運作的各種機制。

中研院表示,此研究經歷諸多研究人員參與,關鍵研究主要是由劉南甫研究助理、楊己任研究助理及蔡國鼎博士後研究員協力完成。研究經費由科技部及中研院前瞻計畫支持。

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