张延教授的团队最近在大脑“糖”密码研究上取得了重要突破。这些看不见的“糖”分子附着在蛋白质上,给神经传递信息、控制记忆和神经元连接提供重要支撑。它们就是我们日常生活中的“糖标签”,用显微镜就可以看到它们在大脑深处的运作。上海市的张延实验室聚焦于大脑内部的分子工厂,发现了这种“糖标签”在记忆形成和神经元生长中的关键作用。如果缺乏这种“糖”,记忆大厦的根基就会动摇。这个“糖”叫做O-GalNAc糖基化,无处不在地存在于大脑中。之前的研究表明,负责给蛋白质贴“糖标签”的GALNT酶家族出现问题,可能与精神分裂症和智力障碍等疾病相关。但具体机制一直不明确。张延教授团队决定找出关键的GALNT酶——GalNAc-T13。他们在小鼠的神经系统中关闭了这种酶的功能。结果发现,缺少GalNAc-T13的小鼠神经元树突棘数量减少,突触成熟过程受阻。这些结果说明GalNAc-T13对于搭建记忆宫殿至关重要。行为测试也证实了这一点,缺少GalNAc-T13的小鼠空间记忆能力受损。但这些小鼠在焦虑测试中表现正常,说明这种缺失并没有导致全面的神经功能受损。张延教授团队利用前沿技术寻找被GalNAc-T13影响的蛋白质。结果发现一个叫做SEZ6的蛋白质在缺乏GalNAc-T13后其“糖标签”水平暴跌25倍。这表明SEZ6是关键目标蛋白之一。进一步研究发现GalNAc-T13给SEZ6贴上“糖标签”后,它能保持稳定和生存能力强。然后SEZ6会招募另一个蛋白酶PRSS12参与神经突生长和维护形态。PRSS12基因突变已经被证明会导致智力障碍。这个发现将SEZ6、PRSS12和记忆连接起来了。这意味着很多记忆相关疾病可能与“糖”有关。未来研发针对这些“糖”分子的药物还有很长的路要走。但是这一突破打开了我们对大脑工作机制认识的大门。它让我们意识到维系情感与智慧的不仅是神经冲动还有这些精致的“糖分子”。未来我们或许能理解并利用这些微观“糖语”,真正听懂记忆在神经元丛林深处的密语。