同样的免疫系统蛋白质可能先给予，然后带走运动控制
普林斯顿大学的研究人员发现，一组在免疫系统中扮演重要角色的蛋白质可能负责调节一个人在成长过程中的运动控制，以及随着年龄增长肌肉功能的逐渐丧失。这项研究可能揭示了老年人虚弱和不稳定的生物学原因，以及未来可能针对这些蛋白质的治疗方法。
研究人员在杂志上报告说大脑、行为和免疫MHCI家族或主要组织相容性复合体I类中的蛋白质会“修剪”它们之间的连接或突触运动神经元而且肌肉纤维．修剪在早期发育是必要的，因为在出生时，人类、老鼠和其他脊椎动物的每个肌肉纤维都从几十个神经连接接收信号。适当的电机控制然而，这种方法要求每个肌肉纤维只从单个运动神经元接收信号，因此，如果没有MHCI蛋白进行的修剪，精细运动控制将永远不会出现。
但研究人员还发现，MHCI水平在老年时会再次上升，而且这种蛋白质可能会恢复修剪神经-肌肉突触——除非在成熟的生物体中没有额外的突触。结果是，单个肌肉纤维完全“失神经”，或脱离神经系统控制。失去神经的肌肉纤维在肌肉收缩时无法恢复，这可能会使老年人身体虚弱，更容易遭受毁灭性的摔倒，使独立生活变得困难。
然而，普林斯顿大学的研究人员发现，当小鼠的MHCI水平降低时，衰老过程中的失神经在很大程度上得到了防止。这些发现可以帮助科学家识别和治疗老年人失神经和肌肉无力的神经系统原因。
通讯作者，普林斯顿神经科学研究所的助理教授Lisa Boulanger解释说，在婴儿中，运动神经元最初与肌肉纤维有太多的连接，这是婴儿缺乏精细运动控制的部分原因。在脊椎动物神经系统的许多不同区域都会发生突触的过度产生和修剪，神经肌肉连接处经常被用作研究这一过程的模型。
目前还不清楚为什么在发育过程中产生的突触比所需的要多。布朗热说，一种可能性是，它允许神经系统的接线图根据电路的使用方式被精确调整。MHCI蛋白有助于限制连接的最终数量，因此神经元和肌肉之间的通信比仅使用产生一定数量连接的分子密码更精确和有效。
布朗热说:“分子可能会让你找到正确的邮政编码，但修剪可以确保你到达正确的房子。”“在发育过程中，去除多余的突触是至关重要的。但当你变老后上调MHCI，开始再次修剪突触，但你没有任何额外的东西来取代它们。”
Boulanger与第一作者Mazell Tetruashvily合作，Mazell Tetruashvily于2015年获得了普林斯顿大学的分子生物学博士学位，目前正在新泽西医学与牙科大学完成医学博士课程;Marin McDonald于2010年获得加州大学圣地亚哥分校(University of California-San Diego, UCSD)的神经科学博士学位，现在是UCSD的放射学住院医生;以及普林斯顿大学分子生物学系的博士生卡拉·弗里茨。布朗热在2009年将实验室搬到普林斯顿之前，曾在加州大学圣地亚哥分校任教。
在免疫系统中，MHCI蛋白存在蛋白质T细胞是一种白细胞，在人体对感染的反应中起着核心作用。这种肽呈现允许T细胞识别和杀死感染细胞和癌细胞，这些细胞在其MHCI蛋白上呈现异常或外来肽。目前尚不清楚，这种蛋白质帮助识别和摧毁感染细胞或癌细胞的能力，是否与普林斯顿大学的研究人员发现的蛋白质帮助消除多余突触的能力有机械联系。
在神经系统在美国，MHCI蛋白在生命早期就停止修剪突触。布朗热说，目前还不清楚为什么它们会在晚年恢复消除突触的活动。作为免疫系统蛋白质，MHCI水平随着炎症的增加而增加，她说。衰老与慢性炎症有关，这可以解释所观察到的MHCI水平的增加及其以前作用的重新激活。
布兰杰说，普林斯顿大学的研究人员发现，被培养成表达较少MHCI蛋白的小鼠具有“更年轻”的肌肉神经支配模式，因为随着年龄的增长，它们受到保护，不受去神经支配的影响。小鼠实际上缺乏一种叫做β -2微球蛋白的蛋白质，这种蛋白质与MHCI形成复合物，是MHCI在细胞表面表达所必需的。布朗热说，从临床角度来看，这可能是有益的，因为-2微球蛋白是一种可溶性蛋白质，可以从血液中去除。
布朗热说:“如果MHCI升高是问题所在，那么少摄入β -2微球蛋白可能具有保护作用。”斯坦福大学的一个实验室最近的研究结果表明，减少β -2微球蛋白也有助于认知衰老，因为它对MHCI蛋白质有影响。布朗热说:“我们的研究提高了针对一种蛋白质的可能性，这种蛋白质可以帮助改善衰老的运动和认知方面的问题。”
布朗热说，因为MHCI蛋白在免疫系统中很重要，但这种方法可能会导致免疫力下降。培育不表达-2微球蛋白的小鼠，由于其MHCI蛋白水平较低，免疫系统被削弱。她说，未来的工作将包括探索其他方法的有效性，以降低老年神经系统中蛋白质消除突触的活性，最好是在保持免疫功能完好的情况下。
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