致癌基因竟是控制記憶產生的關鍵？

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科學家發現AKT蛋白質的不同亞型在記憶形成過程中的不同作用，這向神經系統疾病的靶向治療邁進了關鍵的一步。

如果你問一個普通人記憶由什麼組成，他可能會想起童年時期的生日聚會或者是成年後舉行婚禮的場景。但是如果你向Charles Hoeffer提問，他一定會想起一種蛋白質。

五年來，科羅拉多大學博爾德分校（CU Boulder）的生理學研究人員一直在對一種名為AKT的蛋白質（蛋白激酶B，又稱PKB或Rac）進行研究，這種蛋白質廣泛地存在於腦組織中，它幫助大腦適應新環境併產生新的記憶。直到目前，科學家們還是對AKT的作用機制知之甚少。

但是最近在由美國國立衛生研究院支持發表的一篇論文中，Hoeffer和他的團隊首次闡明了這一點，他們發現AKT有三種不同亞型，分別存在於不同的腦細胞中，並以非常不同的方式影響著大腦的健康。

這一發現可能會為一些疾病，像腦瘤——約翰·麥凱恩（08年輸給奧巴馬的參議員）曾患過的腦膠質瘤、阿爾茨海默病和精神分裂症，帶來更有針對性的新療法。

「這是與一系列的神經系統疾病有關的核心蛋白，但人們對它的了解很少，」Hoeffer 說，「而我們第一次對AKT的不同亞型在大腦中的功能，與存在的位置進行了綜合性探究。」

AKT早在20世紀70年代就被發現，以「致癌基因」(如果突變可以促使細胞癌變的基因)的身份為大眾熟知，而最近它被認為在「突觸可塑性」的發生中扮演關鍵角色，它幫助大腦根據自身的活動增強神經細胞間的連接能力。

「假設你現在看到一隻大白鯊，感到很害怕，你的大腦就會對這件事情產生記憶。而產生記憶需要製造新的蛋白質。」Hoeffer 說，「AKT就是在這個過程中最早出現的蛋白質之一，它是打開記憶生產工廠的核心開關。」

但不是所有種類的AKT都起同樣的作用。

在這項研究中，Hoeffer的團隊在小鼠身上分別構建了三種AKT亞型(或變異型)的基因沉默模型，並觀察小鼠的大腦活動。

他們有了許多關鍵的發現：

AKT2隻在星形膠質細胞（astroglia）中被發現，這種星形細胞在大腦和脊髓中起支持和分隔神經細胞的作用，可因腦瘤或腦損傷發生變化。

「這是一個非常重要的發現，」共同作者Josien Levenga（該項目博士後研究員）表示，「如果能研製出一種只針對AKT2而不影響其他亞型的靶向藥物，就可以有效地減少相關疾病治療過程中產生的副作用。」

研究人員還發現，AKT1在神經元中普遍存在，它可能是機體根據自身活動，增強突觸間連接強度中最關鍵的亞型，而這個過程就是記憶的形成。(這一點與之前的研究一致，即AKT1的突變會增加患精神分裂症和其他腦部疾病的風險，這與患者感知或記憶的方式存在缺陷有關。)

AKT3基因沉默的小鼠腦容量更小，可能說明這種亞型在大腦生長發育中起關鍵作用。「在此之前，有一種假說認為這幾種蛋白基本上在相同的細胞中，以相同的方式起同樣的作用。而現在我們對此有了更深入的了解。」Hoeffer表示。

他指出，AKT抑製劑已經用於癌症治療，但他希望能有一天可以開發出特異性更強的藥物(如AKT1增強劑用於阿爾茨海默氏症和精神分裂症，AKT2抑製劑用於治療癌症)，讓其他亞型不受干擾，以防止副作用的產生。

更多的動物實驗正在進行，以確定當不同亞型的蛋白質表達受影響時，機體產生的變化。最後作者總結說:「同類型的療法有很大希望應用於神經系統疾病的靶向治療，其療效和精確性都要比那些一刀切的方法更好。而本項研究朝著這個目標邁出了重要的一步。」

參考文獻：

What are memories made of? New study sheds light on key protein.

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