研究發現腦發育神經環路機制

　　5月2日，記者從上海交通大學獲悉，該校系統生物醫學研究院吳強在一項國際合作研究中，發現原鈣粘蛋白基因簇表達的一個特定異構體決定5-羥色胺能神經環路的組裝和軸突空間規則排列，相關研究成果日前以長篇研究論文形式發表于《科學》。

　　先前研究發現原鈣粘蛋白基因簇編碼的原鈣粘蛋白質群在大腦神經細胞類型多樣性和單細胞特異性“身份識別”以及神經突觸信號轉導中發揮重要作用，原鈣粘蛋白在樹突發育和樹突自我回避中起到關鍵作用。

　　而5-羥色胺能神經細胞能通過軸突分枝的空間規則排列調節整個大腦上千億的神經細胞功能，從而通過調節大腦高級認知功能影響人類的復雜行為，5-羥色胺能神經環路異常與抑郁癥、焦慮癥等多種復雜心理性疾病或精神類疾病密切相關。

　　研究人員通過建立和分析多種原鈣粘蛋白基因簇打靶敲除或DNA片段編輯小鼠模型，發現5-羥色胺能神經細胞基本上只表達一種單一的原鈣粘蛋白異構體，它在5-羥色胺能神經細胞中被特異性敲除后，引起其細胞自主性軸突分枝的空間規則排列紊亂，這些軸突分枝的空間規則排列紊亂造成大腦高級認知功能的異常和抑郁焦慮等行為學癥狀，但是敲除其他50個原鈣粘蛋白異構體后5-羥色胺能神經網絡卻基本正常。

　　結果表明特定的原鈣粘蛋白異構體能夠通過同源反式相互作用，促進大腦中5-羥色胺能神經環路組裝和神經細胞軸突的規則空間排列，從而揭示原鈣粘蛋白可能通過5-羥色胺能神經細胞影響抑郁癥和自閉癥等病理發生的機制。