根据密歇根大学的研究人员的说法，果蝇神经元中的损伤途径可能导致阿尔茨海默氏症和ALS等疾病中突触的丧失。

这种称为DLK的途径作为候选药物靶标最近受到关注，因为它有助于受损神经元的恶化。通过暗示抑制DLK可以帮助神经元维持工作突触，这一新发现进一步扩大了这种兴趣，这比仅仅防止受损神经元死亡更有用。

这种在果蝇中研究的途径类似于哺乳动物和人类神经元中的途径。包括前博士生李嘉兴和分子，细胞和发育生物学副教授Catherine Collins在内的UM团队发现了损伤途径与神经元中的蛋白质之间的新关系，称为驱动蛋白，一种叫做Unc-104的驱动蛋白。该论文的主要作者，现在是麻省理工学院的研究员姚章首先发现了DLK和Unc-104之间惊人的遗传互动。

当神经元彼此通信时，它们将称为轴突的投影向彼此延伸并形成称为突触的信息交换的位置。在突触之间传递信息需要许多蛋白质分子，这些蛋白质分子在神经元细胞体内制造并且通过诸如Unc-104的驱动蛋白在轴突内长距离运输。Unc-104驱动蛋白似乎带有神经元释放神经递质以进行信息交换所需的许多蛋白质。

UM研究人员发现，当Unc-104受损或发生突变时，会触发损伤途径。这建立在先前的知识基础上，即神经元在受损时所产生的关键反应需要该途径，包括启动神经元自我修复或死亡，这取决于上下文。

当Unc-104受损或突变时，突触会出现缺陷。此前，研究人员认为这是因为未能将突触蛋白转运到突触位点。然而，在他们的研究中，Li，Collins及其团队发现，关闭神经元损伤途径可以恢复这些突变体突触的功能。他们的结果发表在eLife杂志上。

为了研究驱动蛋白和损伤途径在突触功能障碍中的作用，研究人员使用共聚焦显微镜对解剖的果蝇幼虫的突触进行了成像。在密歇根大学教授理查德休姆的邻近实验室工作，李还使用电生理学来测量突触发射的程度。研究小组发现，当他们关闭损伤途径时，该突触的功能得以恢复。

“这真的很引人注目，”科林斯说。“它告诉我们，轴突损伤途径导致了突触中的这些主要问题。”

研究小组发现，当Unc-104驱动蛋白受损时，该途径就会被激活，一旦激活，该途径就会关闭许多通常在轴突中运输的突触蛋白的形成。

“在果蝇系统中，我们非常了解神经解剖学。我们实际上可以看到驱动蛋白的损伤如何影响细胞体，突触和神经元中的物质，”柯林斯说。“当我们拒绝驱动蛋白突变体中的损伤途径时，我们可以看到大量的突触蛋白在细胞体内积累。这使我们认为损伤途径会降低许多突触蛋白的水平，

这些发现意味着损伤途径的激活对突触具有负面影响。作为对这项工作的补充，最近在科学转化医学中发表的研究结果表明，神经退行性疾病ALS和阿尔茨海默病患者可能会激活损伤途径。

限制该途径还可以延迟小鼠模型中这些疾病的症状。这引起了对作为潜在治疗靶标的途径的关注。

但柯林斯说，这也可能阻碍损伤途径的有益功能。

“当损伤途径被苍蝇击倒时，细胞体内蛋白质的大量积累向我们表明它起到应激反应机制的作用，以防止轴突运输受损时蛋白质的不必要积聚，”她说。