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科学家揭示幼年社交识别记忆的细胞和分子机制

来源:中国科学报2019-12-03 09:30

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  上海交通大学基础医学院解剖学与生理学系徐楠杰课题组和上海交通大学医学院附属瑞金医院孙苏亚课题组合作揭示了幼年小鼠大脑中EphB2受体参与的突触后多蛋白复合体在初始社交记忆形成中的重要作用,为治疗社交记忆异常的相关疾病如脸盲、自闭症等指明了新的方向。相关研究成果在线发表于《自然》子刊《分子精神病学》。

  儿时的同伴对于每个人的健康成长都是必不可少的,通过与同伴的交流、互动,青少年能够学习并建立一个良好的合作关系,然而,若是幼年时期出现所谓的“脸盲症”,即不能有效识别出自己的同伴,一直处于“最熟悉的陌生人”状态,有可能会打击儿童的自信心,甚至逐渐被其他人边缘化,从而出现严重的发育问题,甚至患上自闭症状。社交识别记忆受损或不足往往会导致群居动物的行为异常,在人类和啮齿类动物的各种精神类疾病如自闭症谱系障碍、精神分裂症、双相情感障碍以及抑郁症中常常会出现这种特征,然而关于调控初始社交识别记忆形成的具体细胞以及相关的分子机制仍处于初步探索阶段。

  EphB/ephrin-B 是参与大脑发育和神经精神疾病发生过程的重要酪氨酸激酶受体与配体家族。徐楠杰课题组长期关注神经发育过程中EphB受体介导的细胞间信号,曾发表系列文章阐述Ephrin-B和EphB在大脑神经元发育和突触形成过程中的调节机制,此次研究是在以往基础上的新进展。

  研究人员利用c-Fos(神经元活性指示蛋白)染色,筛选了幼年小鼠在社交行为以及识别记忆中响应的核团,发现海马区尤其是CA3区神经元对于社交识别行为具有强烈的反应。进一步利用光纤记录系统证实了CA3区域锥体神经元细胞在同伴识别行为过程中的实时钙信号的激活。

  同时,研究人员发现幼年Lnx1敲除小鼠会出现明显的社交认知异常的现象,而与Lnx1直接结合的突触后膜上重要记忆分子NMDA受体以及EphB2受体的缺失同样会导致社交认知缺陷。当Lnx1与NMDA受体或EphB2受体之间的结合被破坏后,同样会产生相似的症状。研究人员进一步揭示Lnx1能够以分子脚手架的方式分别与这两类受体结合,形成一种多蛋白复合物并锚定在CA3区突触后膜上,介导发育中神经元的突触功能。这个多蛋白复合物的形成和稳定对于幼年小鼠的同伴识别能力至关重要。

  因此,该项研究揭示了参与幼年期社交识别记忆的特异细胞以及内在的分子机制,为理解孤独症等精神类疾病的社交行为异常提供了新的思路。

  据悉,徐楠杰研究员和孙苏亚研究员是该论文的共同通讯作者,博士后刘贤东和硕士研究生艾鹏辉为该论文的共同第一作者。上海交通大学医学院的徐天乐教授、附属第九人民医院的冯东福主任和美国德州大学西南医学中心的Mark Henkemeyer教授在本研究中也给予了重要支持。(杨静 黄辛)

  相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41380-019-0606-y#citeas

[ 责编:赵清建 ]
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