上海交通大學基礎(chǔ)醫(yī)學院解剖學與生理學系徐楠杰課題組和上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院孫蘇亞課題組合作揭示了幼年小鼠大腦中EphB2受體參與的突觸后多蛋白復合體在初始社交記憶形成中的重要作用,為治療社交記憶異常的相關(guān)疾病如臉盲、自閉癥等指明了新的方向。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《自然》子刊《分子精神病學》。
兒時的同伴對于每個人的健康成長都是必不可少的,通過與同伴的交流、互動,青少年能夠?qū)W習并建立一個良好的合作關(guān)系,然而,若是幼年時期出現(xiàn)所謂的“臉盲癥”,即不能有效識別出自己的同伴,一直處于“最熟悉的陌生人”狀態(tài),有可能會打擊兒童的自信心,甚至逐漸被其他人邊緣化,從而出現(xiàn)嚴重的發(fā)育問題,甚至患上自閉癥狀。社交識別記憶受損或不足往往會導致群居動物的行為異常,在人類和嚙齒類動物的各種精神類疾病如自閉癥譜系障礙、精神分裂癥、雙相情感障礙以及抑郁癥中常常會出現(xiàn)這種特征,然而關(guān)于調(diào)控初始社交識別記憶形成的具體細胞以及相關(guān)的分子機制仍處于初步探索階段。
EphB/ephrin-B 是參與大腦發(fā)育和神經(jīng)精神疾病發(fā)生過程的重要酪氨酸激酶受體與配體家族。徐楠杰課題組長期關(guān)注神經(jīng)發(fā)育過程中EphB受體介導的細胞間信號,曾發(fā)表系列文章闡述Ephrin-B和EphB在大腦神經(jīng)元發(fā)育和突觸形成過程中的調(diào)節(jié)機制,此次研究是在以往基礎(chǔ)上的新進展。
研究人員利用c-Fos(神經(jīng)元活性指示蛋白)染色,篩選了幼年小鼠在社交行為以及識別記憶中響應的核團,發(fā)現(xiàn)海馬區(qū)尤其是CA3區(qū)神經(jīng)元對于社交識別行為具有強烈的反應。進一步利用光纖記錄系統(tǒng)證實了CA3區(qū)域錐體神經(jīng)元細胞在同伴識別行為過程中的實時鈣信號的激活。
同時,研究人員發(fā)現(xiàn)幼年Lnx1敲除小鼠會出現(xiàn)明顯的社交認知異常的現(xiàn)象,而與Lnx1直接結(jié)合的突觸后膜上重要記憶分子NMDA受體以及EphB2受體的缺失同樣會導致社交認知缺陷。當Lnx1與NMDA受體或EphB2受體之間的結(jié)合被破壞后,同樣會產(chǎn)生相似的癥狀。研究人員進一步揭示Lnx1能夠以分子腳手架的方式分別與這兩類受體結(jié)合,形成一種多蛋白復合物并錨定在CA3區(qū)突觸后膜上,介導發(fā)育中神經(jīng)元的突觸功能。這個多蛋白復合物的形成和穩(wěn)定對于幼年小鼠的同伴識別能力至關(guān)重要。
因此,該項研究揭示了參與幼年期社交識別記憶的特異細胞以及內(nèi)在的分子機制,為理解孤獨癥等精神類疾病的社交行為異常提供了新的思路。
據(jù)悉,徐楠杰研究員和孫蘇亞研究員是該論文的共同通訊作者,博士后劉賢東和碩士研究生艾鵬輝為該論文的共同第一作者。上海交通大學醫(yī)學院的徐天樂教授、附屬第九人民醫(yī)院的馮東福主任和美國德州大學西南醫(yī)學中心的Mark Henkemeyer教授在本研究中也給予了重要支持。
原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41380-019-0606-y#citeas