简单的甘氨酸似乎是以前不为人知的导致抑郁症的因素。
重度抑郁症是世界上最紧迫的卫生需求之一。近年来，其数量激增，尤其是在年轻人中。随着抑郁症致残、自杀人数和医疗费用的攀升，美国疾病控制和预防中心在2021年的一项研究显示，美国每年的经济负担为3260亿美元。
威特海姆佛罗里达大学斯克里普斯生物医学创新与技术研究所的科学家们发现，一种常见的氨基酸甘氨酸可以向大脑传递“减速”信号，可能会导致一些人的严重抑郁、焦虑和其他情绪障碍。该研究的通讯作者、神经科学家Kirill Martemyanov博士说，这一发现在周四发表在《Science》杂志上，提高了对重度抑郁症生物学原因的理解，并可能加速开发新的、作用更快的药物来治疗这种难以治疗的情绪障碍。“大多数针对抑郁症患者的药物，如果真的起作用，也需要数周时间。我们确实需要新的、更好的选择，”朱庇特研究所神经科学系主任Martemyanov说。
Martemyanov说，他和他的学生和博士后研究人员团队花了多年时间来研究这一发现。他们并没有着手寻找抑郁症的病因，更没有找到治疗抑郁症的可能途径。相反，他们提出了一个基本的问题:脑细胞上的传感器如何接收信号并将信号传输到细胞中?Martemyanov怀疑，这是理解视觉、疼痛、记忆、行为以及可能更多东西的关键所在。“基础科学的发展令人惊讶。15年前，我们发现了我们感兴趣的蛋白质的结合伴侣，这使我们发现了这种新的受体，”Martemyanov说。“我们一直在解开这个谜团。”
2018年，Martemyanov团队发现这种新的受体与压力诱导的抑郁症有关。如果小鼠缺乏这种名为GPR158的受体基因，它们对慢性压力的抗压能力令人惊讶。这为GPR158可能成为治疗靶点提供了强有力的证据。但是，是什么发出了信号呢?
2021年，他的团队解决了GPR158的结构，取得了突破。他们所看到的令他们吃惊。GPR158受体看起来像一个带有隔室的微观夹钳——类似于他们在细菌中看到的东西，而不是人类细胞。“在我们看到这个结构之前，我们完全搞错了方向，”Martemyanov说。“我们说，‘哇，这是一种氨基酸受体。只有20个，所以我们马上进行了筛选，只有一个完全合适。就是这样。是甘氨酸。”这还不是唯一奇怪的事情。信号分子在细胞中不是激活剂，而是抑制剂。GPR158的业务端连接到一个伴侣分子，当与甘氨酸结合时，它会踩刹车而不是加速。
“通常像GPR158这样的受体，被称为G蛋白偶联受体，与G蛋白结合。这种受体与RGS蛋白结合，而RGS蛋白具有相反的激活作用，”Martemyanov团队的博士后研究员、该研究的第一作者Thibaut Laboute博士说。几十年来，科学家们一直在编目细胞受体及其信号伙伴的作用。那些仍然没有已知信号信号的受体，如GPR158，被称为“孤儿受体”。
Laboute说，这一发现意味着GPR158不再是孤受体。相反，研究小组将其重新命名为mGlyR，即“代谢甘氨酸受体”的缩写。“孤儿受体是一个挑战。你想弄清楚它是如何工作的，”Laboute说。“这一发现让我真正兴奋的是，它可能对人们的生活很重要。这就是我早上起床的动力。”Laboute和Martemyanov在一份专利申请中被列为发明人，该申请描述了研究GPR158活性的方法。
甘氨酸本身作为一种营养补充剂出售，被宣传为改善情绪。它是蛋白质的基本组成部分，有时以复杂的方式影响许多不同的细胞类型。在一些细胞中，它发送减速信号，而在其他细胞类型中，它发送兴奋信号。一些研究表明甘氨酸与侵袭性前列腺癌的生长有关。还需要更多的研究来了解身体如何维持mGlyR受体的适当平衡，以及脑细胞活动如何受到影响。
“我们迫切需要新的抑郁症治疗方法，”Martemyanov说。“如果我们能以特定的东西为目标，它就有意义了。我们现在正在努力。”
参考文献
Orphan receptor GPR158 serves as a metabotropic glycine receptor: mGlyR
