首页 » 新闻动态 » 余小强团队鉴定了果蝇大脑中调控先天免疫的Toll信号通路

多巴胺神经元 (Dopaminergic neurons, DANs) 作为合成多巴胺 (Dopamine, DA) 的主要细胞类型，参与了生物体的多种行为活动。在哺乳动物中，多巴胺神经元与多种神经疾病相关，如帕金森疾病 (Parkinson’s disease, PD)、阿兹海默症 (Alzheimer’s disease, AD) 等；在昆虫中，其参与了多种昆虫行为以及生理生化反应，如昆虫的取食调控、记忆和遗忘、求偶与交配、睡眠与生物节律以及免疫反应中的黑化过程。细胞自噬是真核细胞中一种重要的生理过程，它通过降解和回收细胞内的损伤蛋白质、细胞器和其他细胞成分来维持细胞内稳态。细胞自噬对于多巴胺神经元的健康和功能至关重要，自噬过程的任何失调都可能对这些神经元产生负面影响，从而影响大脑的整体功能。维持正常的自噬水平是保障多巴胺神经元数目，降低大脑发生神经退行性疾病可能的关键因素之一。

近日，华南师范大学生命科学学院昆虫科学与技术研究所余小强教授团队在iScience期刊发表题为“Maintaining Toll signaling in Drosophila brain is required to sustain autophagy for dopamine neuron survival”的研究论文，该研究以模式生物黑腹果蝇为研究对象，鉴定了果蝇大脑中调控先天免疫的Toll信号通路，对于维持细胞自噬以及多巴胺神经元存活的重要性。

在这项研究中，余小强教授团队发现Toll-1和Toll-7受体的激活可以增强自噬过程，并且这种激活依赖于Tube-Pelle-PP2A复合体。此外，Toll-1介导的自噬过程是dMyd88依赖的。研究还发现，Toll-1和Toll-7受体的功能丧失会导致自噬水平下降，从而导致多巴胺神经元的丢失，并减少果蝇的运动能力。这些发现表明，Toll-1和Toll-7通路的激活可以调控PP2A活性，对于大脑中维持自噬水平影响多巴胺神经元的存活至关重要。通过S2过表达细胞系及RNAi实验表明Toll-1和Toll-7信号通路通过Tube-Pelle-PP2A复合体激活自噬。在果蝇大脑中通过免疫荧光和Western blot等方法，证明Toll-1和Toll-7功能缺失会造成自噬水平降低，导致多巴胺神经元丢失，从而影响果蝇的运动能力。本研究为理解Toll信号通路在神经系统中的自噬调节机制提供了新的视角，并为相关神经退行性疾。

余小强教授近年围绕调控先天免疫保守的Toll信号通路的分子机制和功能开展了一系列研究，在PNAS，JBC等权威期刊发表多篇研究论文。本论文华南师范大学生命科学学院已出站博士后张杰为第一作者，余小强教授为通讯作者，博士研究生汤婷和青年英才张若男在本文的研究中做出了重要贡献，华南师范大学为论文第一单位。此外，华南农业大学动物科学学院杨婉莹教授，植物保护学院金丰良、许小霞教授和博士后文靓对本研究提供了支持和帮助。该研究得到国家自然科学基金的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.isci.2024.108795