中大研究揭示环状RNA乃大脑形成记忆的关键 为神经退化疾病开辟新研究路径
香港中文大学（中大）医学院生物医学学院与蔡永业脑神经科学研究所的研究团队一项突破性研究发现，环状核糖核酸（环状RNA）在大脑记忆形成机制中的关键角色，为未来治疗包括阿兹海默症或肌萎缩性脊髓侧索硬化症（又称渐冻人症）等神经退化疾病开辟新的研究路径。研究结果已发表於国际期刊《Science Advances》。
环状RNA与大脑形成记忆的通讯系统密切相关
当我们学习时，大脑神经元之间会相互传递电讯号（即神经脉冲）。随著重复学习，接收讯号的神经元会变得更加敏感，更容易接收下一次的讯号。而大脑会透过制造新的蛋白质来强化及重塑「突触」（即神经元之间的通讯桥梁），将短暂的电讯号传递活动转化为结构上的变化，从而形成记忆。
核糖核酸（RNA）是一种生物分子。当中，信使核糖核酸（mRNA）负责将遗传讯息由DNA传递至细胞制造蛋白质的部位。它通常是单链结构，具有两个截然不同的末端。但有一种非编码 RNA的末端是连接在一起的，形成一个封闭且更不容易被分解的连续环状结构，就是环状RNA。环状RNA曾一度被认为是RNA转录过程中的副产品，没有实际作用。但愈来愈多的研究指出，环状RNA其实与大脑的突触功能息息相关。
实验小鼠模型证实circHomer1缺失会损害空间学习和记忆能力
中大研究团队发现，一个来自Homer1基因并存在於大脑、名为circHomer1的环状RNA，是调控突触功能的重要因子。研究人员安排了两组实验小鼠进行巴恩斯迷宫（Barnes maze）测试，其中一组小鼠缺乏circHomer1，以评估它们的空间学习和记忆能力。结果显示，与对照组相比，缺乏circHomer1的小鼠在实验初段需要更长时间才能锁定目标洞口，出错率亦较高。
叶栢勤教授
中大医学院生物医学学院助理教授、蔡永业脑神经科学研究所首席研究员叶栢勤教授表示：「我们从缺乏circHomer1的实验小鼠在认知任务中出现的各种行为障碍可见，circHomer1对於建构大脑海马体的空间学习和记忆能力十分重要。」
团队进一步研究发现，circHomer1的作用就如一条生物分子桥梁，将mRNA运送到神经元的树突（即接收站），以传递大脑讯息。而缺乏circHomer1会导致树突棘（即突触的接收结构）变形，并减少关键蛋白的产生，继而削弱大脑的通讯功能。
叶教授解释说：「是次的研究发现彻底改变了我们对环状RNA与健康和疾病之间关系的理解。我们证明了circHomer1不是RNA转录过程中的副产物，而是一种有特定功能的生物分子，大脑缺乏circHomer1会直接形成突触功能障碍。」
他补充说：「这项研究为神经退化疾病的诊断和治疗开辟了全新的研究方向。环状RNA可以作为神经系统疾病的生物标志物。因此，即使在其他神经病变存在的情况下，恢复 circHomer1的功能，或可成为维持突触健康及记忆力的新策略。」
circHomer1的作用就如一条生物分子桥梁，将信使核糖核酸（mRNA）运送到神经元的树突（即接收站），以传递大脑讯息。而缺乏circHomer1会导致树突棘（即突触的接收结构）变形，并减少关键蛋白的产生，继而削弱大脑的通讯功能。
