上海交通大學基礎醫學院解剖學與生理學系徐楠杰課題組和上海交通大學醫學院附屬瑞金醫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疾病如臉盲、自閉癥等指明了新的方向。相關研究成果在線發表于《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,青少年能夠學習并建立一個良好的合作關系,然而,若是幼年時期出現所謂的“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,有可能會打擊兒童的自信心,甚至逐漸被其他人邊緣化,從而出現嚴重的發育問題,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這種特征,然而關于調控初始社交識別記憶形成的具體細胞以及相關的分子機制仍處于初步探索階段。

EphB/ephrin-B 是參與大腦發育和神經精神疾病發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注神經發育過程中EphB受體介導的細胞間信號,曾發表系列文章闡述Ephrin-B和EphB在大腦神經元發育和突觸形成過程中的調節機制,此次研究是在以往基礎上的新進展。
研究人員利用c-Fos(神經元活性指示蛋白)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,發現海馬區尤其是CA3區神經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證實了CA3區域錐體神經元細胞在同伴識別行為過程中的實時鈣信號的激活。
同時,研究人員發現幼年Lnx1敲除小鼠會出現明顯的社交認知異常的現象,而與Lnx1直接結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受體之間的結合被破壞后,同樣會產生相似的癥狀。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合,形成一種多蛋白復合物并錨定在CA3區突觸后膜上,介導發育中神經元的突觸功能。這個多蛋白復合物的形成和穩定對于幼年小鼠的同伴識別能力至關重要。
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。上海交通大學醫學院的徐天樂教授、附屬第九人民醫院的馮東福主任和美國德州大學西南醫學中心的Mark Henkemeyer教授在本研究中也給予了重要支持。
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