物理科技生物学-PHYICA

特定的星川ミチル突触类型如何调节焦虑样行为

医学研究 2021-10-01 22:03:24

Credit: CC0公共域 由于涉及的基因、蛋白质和神经元类型数量庞大,神经元突触组织背后的机制尚不清楚

在最近的一项研究中,大邱庆州科学技术研究所的科学家在转基因小鼠中进行了一系列实验,以阐明在焦虑相关行为的背景下,t wo蛋白在调节海马体抑制性突触发育中的作用,为更好地理解大脑铺平了道路

我们的大脑以及其他动物的大脑的正确功能依赖于多种类型的神经元之间非常复杂的相互作用

这些相互作用是由众多突触蛋白协调的;因此,确定它们的具体功能极具挑战性

特别是,调节突触可塑性的分子机制还没有完全了解

突触可塑性对于动物在行为水平上正确反应和适应环境至关重要

在过去的十年里,几项研究集中在两种与GABA介导的突触相关的蛋白质上,GABA是哺乳动物中最重要的抑制性神经递质

Npas4是两者中的第一个,与形成抑制性突触组织密切相关,但它在不同的大脑区域发挥许多不同的作用

相反,第二种蛋白质IQSEC3只存在于“γ-氨基丁酸能”突触中,被认为是Npas4的靶标,尽管这一点尚未在活体动物中得到确证

现在,在最近发表在《细胞报告》上的一项研究中,一组来自韩国大邱庆州科学技术研究所(DGIST)的科学家报告了他们对小鼠的研究结果,揭示了Npas4和IQSEC3在一个叫做海马体的特定大脑区域的特定功能

首先,在神经元细胞培养物和小鼠中,科学家证明了Npas4促进IQSEC3的表达,最重要的是,促进海马神经元特定突触中GABA能突触的组织

然后,通过行为实验和随后应用于转基因小鼠的化学遗传学方法,科学家观察到由Npas4和IQSEC3组织的特异性GABA能突触与焦虑样行为直接相关

更具体地说,在通常会诱发焦虑相关反应的实验场景中,IQSEC3表达失调的小鼠与对照小鼠的反应不同

“我们的研究可能有助于我们理解焦虑样行为中的异常是如何发生的,并设计基于电路的治疗方法来纠正这些异常,”领导这项研究的DGIST大脑和认知科学系的Ji Won Um教授说

该团队计划使用更复杂的基因方法,继续研究IQSEC3在不同类型突触和神经回路中的作用

阐明大脑的分子机制肯定会为脑医学的突破铺平道路

Um解释说“理解突触有助于理解神经精神和神经发育障碍的发病机制,因为各种形式的突触功能障碍发生在这类疾病中

因此,基础神经科学研究无疑对于在这方面取得进展至关重要

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