中科院生物物理所張宏課題組最近在權威期刊Autophagy上發(fā)表了題為“TheautophagygeneWdr45/Wipi4regulateslearningandmemoryfunctionandaxonalhomeostasis”的研究論文，報告了他們在Wdr45/Wipi4基因在認知和神經(jīng)退行性改變中所起作用的工作。

　　研究人員前期工作通過線蟲遺傳篩選發(fā)現(xiàn)epg-6基因是一個重要的多細胞生物特有的自噬基因，這一基因在哺乳動物中對應的同源基因為WDR45/WIPI4基因。WDR45基因編碼一個含有WD40重復序列的PtdIn(3)P結(jié)合蛋白。人類遺傳學研究發(fā)現(xiàn)WDR45的基因突變可以引起一種神經(jīng)退行性疾病——BPAN（beta-螺旋蛋白相關的神經(jīng)退行性疾?。?，這種疾病是NBIA（伴隨鐵聚積的神經(jīng)退行性疾?。┑囊环N亞型。

　　為了研究WDR45基因在哺乳動物中的功能，張宏課題組構(gòu)建了神經(jīng)系統(tǒng)特異性敲除Wdr45基因的小鼠（Nes-Wdr45fl/Y小鼠）。Wdr45基因敲除小鼠會出現(xiàn)運動協(xié)調(diào)性降低，并且學習記憶功能嚴重受損。組織病理和免疫組化研究發(fā)現(xiàn)Wdr45基因敲除小鼠腦內(nèi)出現(xiàn)嚴重軸突水腫，并伴有大量嗜酸性小體聚積。還發(fā)現(xiàn)Wdr45基因敲除小鼠的自噬通路受到抑制，在神經(jīng)元和水腫的軸突中自噬底物SQSTM1和ubiquitin明顯累積。通過研究發(fā)現(xiàn)，Nes-Wdr45fl/Y小鼠出現(xiàn)部分與BPAN患者類似的表型，包括認知障礙和軸突穩(wěn)態(tài)失衡。因此該項研究有助于進一步了解BPAN的發(fā)病機制，同時也有助于深入研究自噬在維持軸突穩(wěn)態(tài)中的作用。