赵岩团队揭秘神经递质“搬运工”：为精神疾病治疗带来新希望

赵岩团队揭秘神经递质“搬运工”：为精神疾病治疗带来新希望

2025年1月，中国科学院生物物理研究所赵岩团队在Nature子刊《Nature Structural & Molecular Biology》发表最新研究成果，揭示了乙酰胆碱转运蛋白（VAChT）的工作机制，为神经退行性疾病的诊断和治疗提供了新的思路。

乙酰胆碱是人体中最早被发现的神经递质，它在神经系统中扮演着至关重要的角色。在外周神经系统中，乙酰胆碱负责控制肌肉运动；在中枢神经系统中，则影响着我们的思维、认知和记忆。当乙酰胆碱系统出现异常时，可能会导致多种疾病，如肌无力综合征、阿尔茨海默症等。

在神经信号传递过程中，乙酰胆碱需要被精确地打包到囊泡中，这个过程由一种名为囊泡乙酰胆碱转运体（VAChT）的蛋白质负责。VAChT就像一个熟练的“打包员”，确保乙酰胆碱能够准确无误地传递到下一个神经元。

赵岩团队利用冷冻电镜技术，成功解析了VAChT在不同状态下的高分辨率结构，包括无底物状态、乙酰胆碱结合状态以及抑制剂vesamicol结合状态。研究发现，VAChT通过一个独特的质子传递网络来实现乙酰胆碱的转运。具体来说，乙酰胆碱会结合到VAChT中央口袋的关键氨基酸上，通过氢键和静电相互作用实现特异性结合和转运。

这一发现不仅揭示了VAChT的工作机制，还为开发新型诊断工具提供了结构基础。例如，vesamicol的衍生物已被用于检测胆碱能神经系统的数量和完整性，这在神经退行性疾病的早期诊断中具有重要价值。此外，研究还发现VAChT的关键氨基酸突变会影响乙酰胆碱的释放，这为进一步理解相关疾病的发生机制提供了线索。

赵岩团队的这项研究不仅加深了我们对神经递质转运机制的理解，更为未来开发更有效的治疗方法开辟了新途径。随着研究的深入，我们有望看到更多基于这些发现的创新疗法，为患者带来福音。