香港文匯報訊（記者 楊梓穎）香港中文大學（中大）醫學院生物醫學學院與蔡永業腦神經科學研究所研究團隊近日取得突破性發現，揭示環狀核糖核酸（環狀RNA）在大腦記憶形成機制中扮演關鍵角色。研究成果為日後探索阿茲海默症、肌萎縮性脊髓側索硬化症（又稱漸凍人症）等神經退化疾病的診斷及治療，開闢新的研究方向。相關研究結果已發表於國際期刊《Science Advances》。
研究團隊指出，人在學習時，大腦神經元之間會透過電訊號，即神經脈衝，互相傳遞資訊。隨着重複學習，接收訊號的神經元會變得更敏感，較容易接收下一次訊號。與此同時，大腦會製造新的蛋白質，以強化及重塑神經元之間的「通訊橋樑」——突觸，將短暫的電訊號活動轉化為結構上的改變，從而形成記憶。
核糖核酸（RNA）是一種生物分子。其中信使核糖核酸（mRNA）負責將遺傳訊息由DNA傳送至細胞製造蛋白質的位置。一般而言，mRNA呈單鏈結構，具有兩個不同末端；惟有一類非編碼RNA的兩端相互連接，形成封閉且較不易被分解的環狀結構，稱為環狀RNA。過去，環狀RNA曾被視為RNA轉錄過程中的副產品，並無實際功能；但近年愈來愈多研究顯示，它與大腦突觸功能密切相關。
中大研究團隊發現，一種來自Homer1基因、存在於大腦並名為circHomer1的環狀RNA，是調控突觸功能的重要因子。研究人員安排兩組實驗小鼠進行巴恩斯迷宮（Barnes maze）測試，以評估其空間學習及記憶能力；其中一組小鼠缺乏circHomer1。結果顯示，與對照組相比，缺乏circHomer1的小鼠在實驗初段需要較長時間才能鎖定目標洞口，出錯率亦較高，反映其空間學習及記憶能力受影響。
團隊進一步發現，circHomer1猶如一條生物分子橋樑，能將mRNA運送至神經元樹突，即神經元的「接收站」，以協助傳遞大腦訊息。若缺乏circHomer1，會導致樹突棘，即突觸的接收結構出現變形，並令關鍵蛋白產生減少，繼而削弱大腦神經元之間的通訊功能。
中大醫學院生物醫學學院助理教授、蔡永業腦神經科學研究所首席研究員葉栢勤指出，是次研究徹底改變了學界對環狀RNA與健康和疾病關係的理解。研究證明，circHomer1並非RNA轉錄過程中的副產物，而是一種具特定功能的生物分子；大腦缺乏circHomer1會直接引致突觸功能障礙。
他續稱，研究為神經退化疾病的診斷和治療開闢全新方向。環狀RNA可作為神經系統疾病的生物標誌物；因此，即使存在其他神經病變，恢復circHomer1功能，或可成為維持突觸健康及記憶力的新策略。
贵公网安备52011302005168号