麸胺酸脱羧酶(GAD)是一种关键酶,负责催化麸胺酸转变为γ-氨基丁酸(GABA),这在情绪和记忆过程中扮演了重要角色。 GABA作为一种主要的抑制性神经传递物质,因而GAD的功能对于神经系统的健康至关重要。
在哺乳类中,GAD分为两种同种型,分别为GAD65和GAD67,它们在大脑中表达,并在不同的环境下协同工作以维持GABA的正常供应。
这两种同种型的GAD都是同二聚体结构,具备多个重要结构域,其中包括PLP结合域和C端及N端结构域。 GAD的催化过程涉及与PLP的交联,这过程对情绪的稳定至为关键。当GAD结构发生变化时,会影响GABA的合成,从而影响我们的情绪状态。
研究显示,GAD的二聚化对于保持其功能至关重要,任何干扰其正常结合的突变都有可能和精神病,例如精神分裂症有关。
情绪的调节与GABA的水平直接相关。当GAD的活性不足或其表达受到抑制,会引发GABA水平的下降,从而可能导致焦虑、抑郁等情绪问题。相反,GAD功能过度活跃也可能导致抑制性过强,造成情绪低落。
在记忆形成过程中,GABA对于降低神经兴奋性,促进信息过滤和编码至关重要。尤其是在学习新知识的过程中,GAD表达的减少被认为导致工作记忆的缺陷。
一项研究显示,精神分裂症患者中GAD67的表达显著降低,而这与记忆及认知功能下降密切相关。
脑部疾病如自闭症、糖尿病自体免疫型和精神分裂症等,都和GAD的表达异常有关。在自闭症患者的脑部,GAD的表达量明显减少,进一步证实了GAD在情绪及行为调节中的重要性。
例如,自闭症患者的研究发现,GAD65和GAD67在脑部皮质和小脑中的表达都减少了30%-50%。
对于GAD的深入研究可能揭示更多关于情绪与记忆的秘密,尤其是如何通过调节GAD的活动来治疗情绪障碍和其他神经系统疾病。科学家们期待发展新的疗法以调节这一关键酶的功能。
你是否曾经思考过,你的情绪波动可能与GAD的活动水平息息相关?