神经元发出的信号有助于维持髓鞘
韩国脑研究院的研究人员发现了一条分子信号通路,有助于成年人大脑中的神经细胞维持髓鞘。髓鞘是包裹在神经纤维周围的绝缘物质。这项研究将CDK14、FAM19A1和DIP2A三种蛋白联系起来,并追踪了神经元发出的信号如何影响负责生成髓鞘的细胞。
该研究院于2026年10月22日公布了这一发现。由脑疾病研究部首席研究员崔永植(音译)带领的团队发现,缺乏FAM19A1的小鼠在大脑早期发育阶段没有明显的髓鞘差异,但成年后髓鞘变薄。这一变化促使研究人员关注大脑发育完成后髓鞘的持续维护。
研究人员还发现,少突胶质细胞表面存在一种受体蛋白。少突胶质细胞是大脑中生成髓鞘的细胞。在成年小鼠的少突胶质细胞中专门降低这种蛋白DIP2A的水平后,连接大脑两个半球的神经纤维束——胼胝体中的髓鞘减少。
这项研究发表于《细胞通讯与信号》(Cell Communication and Signaling),描述了一条细胞间的通信链路:CDK14会修饰神经元内的FAM19A1,帮助它离开神经元并与少突胶质细胞上的DIP2A结合。这种相互作用可促进少突胶质细胞成熟,并支持髓鞘维持。
论文题为《CDK14依赖性磷酸化神经元FAM19A1激活少突胶质细胞中的DIP2A信号,以维持成年大脑髓鞘稳态》,作者为Soonbong Baek、Seungeun Yeo、Hyun Jin Jung、Jaemyung Jang、Jae Young Seong和Youngshik Choe。论文于2026年10月6日发表于《细胞通讯与信号》,于2026年4月10日收到,并于2026年9月5日接受。其DOI为10.1186/s12964-026-03221-3。
成年大脑为何仍需维护髓鞘
髓鞘包裹着轴突。轴突是神经元传递电信号的长纤维。髓鞘就像电线外的绝缘层,有助于信号快速、可靠地传递。少突胶质细胞负责在中枢神经系统中形成髓鞘;中枢神经系统包括大脑和脊髓。
成年人的髓鞘仍会随着神经活动和周围环境而变化。因此,髓鞘相关的生物学过程不只是在发育期间生成绝缘层。随着大脑回路持续活动,大脑还需要维持髓鞘,使其保持正常功能。
崔永植的团队研究了神经元如何参与这一过程。研究结果表明,神经元是这一通信过程的起点:神经元释放一种蛋白质信号,邻近细胞通过表面的蛋白质接收该信号。随后,接收信号的细胞会改变其成熟状态,从而帮助维持包裹神经纤维的髓鞘。
小鼠实验揭示了FAM19A1的作用
FAM19A1是团队研究的起点,因为它是由中枢神经系统神经元分泌的一种蛋白质。分泌蛋白会离开生成它的细胞,并向其他细胞传递信息。在这项研究中,研究人员考察了这种信息是否有助于调节负责生成髓鞘的细胞。
缺乏FAM19A1的小鼠在大脑早期发育阶段没有明显的髓鞘差异。然而,小鼠成年后,其髓鞘变薄。不同生命阶段之间的差异是这一发现的关键:这种影响是在大脑构建初始髓鞘结构的早期阶段之后才显现出来的。
这一结果将FAM19A1与成年后髓鞘的持续稳定联系起来,也有助于解释为何只考察早期发育阶段会忽略这种蛋白质作用中的重要一环。
髓鞘厚度是衡量这一变化的具体指标。髓鞘变薄意味着轴突周围的绝缘物质减少。随后,研究人员进一步探究了这一变化背后的机制:少突胶质细胞上的哪种蛋白质会接收FAM19A1,以及神经元如何控制发出的信号。
DIP2A承担信号接收功能
团队通过蛋白质组学分析,发现DIP2A是少突胶质细胞表面接收FAM19A1的受体。蛋白质组学用于研究蛋白质及其相互作用。受体是一种能够识别分子信号并让细胞对其作出响应的蛋白质。
发现这一受体后,研究人员便找到了神经元释放FAM19A1与少突胶质细胞接收该信号之间的具体联系。随后,他们选择性地降低了成年小鼠大脑中少突胶质细胞的Dip2a表达量。降低表达量是指减少细胞对相应基因所编码蛋白质的生成。
经过这一干预,胼胝体中的髓鞘减少。胼胝体连接大脑左右两侧,是研究神经纤维周围绝缘层的重要区域。
FAM19A1缺失实验和Dip2a抑制实验分别从这条通信通路的两端入手:前者移除了神经元发出的信号,后者减少了少突胶质细胞中的信号接收装置。两项实验的结果共同表明,这些细胞之间的通信与成年后髓鞘的维持有关。
CDK14控制精确的分子步骤
CDK14补充了机制中的另一环节。它是一种激酶,也就是能够向另一种蛋白质添加磷酸基团的酶。这种名为磷酸化的化学修饰会改变蛋白质的行为,包括影响它与其他分子的相互作用。
研究人员在FAM19A1上找到了一个特定靶点:第109位苏氨酸,记作T109。蛋白质由氨基酸链组成,苏氨酸是其中一种构成单元。编号表示它在链中的位置,使团队能够精确确定CDK14的作用位点。
CDK14在T109位点对FAM19A1进行磷酸化后,FAM19A1的分泌量增加,与DIP2A的结合也更强。这种修饰因此同时影响了信号从神经元中释放的过程,以及信号与接收细胞的相互作用。
阻断这一过程会减少FAM19A1的分泌及其与DIP2A的结合,也会削弱FAM19A1促进少突胶质细胞成熟的能力。这些相互关联的变化说明,团队为何将CDK14、FAM19A1和DIP2A称为一条信号通路,而不是三种各自与髓鞘有关的蛋白质。
这一过程可分为三个步骤来理解:CDK14在神经元内修饰信号蛋白;FAM19A1随后被释放,并与少突胶质细胞上的DIP2A结合;这种相互作用支持少突胶质细胞成熟,并帮助维持髓鞘。
神经元会主动影响周围环境
论文通讯作者崔永植表示,研究结果表明,神经元会主动影响负责维护髓鞘的细胞。他在经韩语翻译的发言中说:
我们证实,神经元并非只是受到髓鞘保护的对象,还会利用一种名为FAM19A1的分子信号,主动调节少突胶质细胞的成熟和髓鞘状态。
该研究院10月22日发布的公告以韩语刊载了他的发言,内容如下:
교신저자인 최영식 박사는 “신경세포는 단순히 수초로 보호받는 대상이 아니라, FAM19A1이라는 분자 신호를 이용해 희소돌기아교세포의 성숙과 수초 상태를 능동적으로 조절한다는 사실을 확인”했다며, “향후 CDK14–FAM19A1–DIP2A 신호축이 노화와 퇴행성 뇌질환에서 발생하는 수초 손상과 어떠한 관련이 있는지를 규명한다면, 성체 수초의 안정성을 보존하거나 손상된 수초의 회복을 촉진하는 새로운 치료전략 연구로 확장할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
这一发现将两项看似不同的功能联系起来:传递神经信号,以及维护帮助这些信号传递的物质。神经元传递电信号,少突胶质细胞生成髓鞘。这条已发现的通路表明,神经元也能帮助调节支持细胞的状态。
少突胶质细胞的成熟很重要,因为细胞必须达到具备功能的状态,才能发挥生成和维护髓鞘的作用。研究人员追踪到一种能够促进这一过程的信号,为神经元帮助维护其周围环境的方式提供了分子层面的解释。
衰老与脑疾病研究的下一步
接下来的研究问题是,CDK14、FAM19A1和DIP2A组成的通路与衰老及退行性脑疾病期间的髓鞘损伤有何关联。目前,这种关联尚未确定。本文所述研究聚焦于小鼠实验和分子机制,治疗方法的开发则是未来的研究方向。
崔永植表示,如果能够确定这种关联,研究就有望拓展至相关策略的探索,以保持成年后髓鞘的稳定,或促进受损髓鞘修复。这是两个相互关联的目标:维持现有绝缘层的完整,以及在髓鞘受损后帮助其恢复。
这条通路为研究人员提供了具体的研究环节,包括FAM19A1的释放、它与DIP2A的结合,以及少突胶质细胞的成熟反应。了解这些环节中哪些会在衰老或疾病期间发生变化,将有助于明确后续实验的重点。
这项研究得到韩国科学技术信息通信部和产业通商资源部的支持。韩国脑研究院由院长李承福领导,并将这项工作作为其脑疾病研究部的一项成果公布。
要点
- 韩国脑研究院于2026年10月22日公布了这一发现;相关研究于2026年10月6日发表于《细胞通讯与信号》。
- 缺乏FAM19A1的小鼠成年后髓鞘变薄,但早期发育阶段没有明显差异。
- 研究人员发现,DIP2A是少突胶质细胞上接收FAM19A1的受体。在这些细胞中降低Dip2a表达量后,成年小鼠胼胝体中的髓鞘减少。
- CDK14会修饰FAM19A1的T109位点,促进其分泌、与DIP2A结合,并帮助少突胶质细胞成熟。
- 团队计划研究这条通路与衰老及退行性脑疾病期间髓鞘损伤的关系。






