沈颖课题组在PNAS发表研究论文

2015-12-03 高思美  浏览量 :   596

 

      近日,神经科学中心沈颖教授研究组在国际著名学术期刊PNAS(美国科学院院刊)在线发表研究论文“Numb deficiency in cerebellar Purkinje cells impairs synaptic expression of metabotropic glutamate receptor and motor coordination”(直接投稿)。该研究首次发现接头蛋白Numb在成熟神经元的重要作用:调节代谢性谷氨酸受体的突触表达,并影响小脑突触可塑性和运动行为。

     25年前,Lily Jan实验室首先在果蝇中鉴定了Numb蛋白,认为其是决定果蝇前体细胞不对称分裂的重要命运决定因子。哺乳动物中的Numb蛋白被认为主要在神经干细胞的增殖和维持中起作用,而体外培养实验表明敲降Numb可以影响神经元的突触棘数目。Numb在神经干细胞和成熟神经元中都有表达。然而,Numb在成熟神经元中的作用一直不为人所知。沈颖课题组利用cre-loxp技术在小脑浦肯野细胞中敲除Numb,发现了一系列令人兴奋的实验结果:敲除Numb并不影响浦肯野细胞的树突生长和突触棘数目,提示之前的体外培养实验结果并不正确;首次发现缺失Numb特异性地下调了突触内代谢性谷氨酸受体mGlu1的表达,而对于突触内的离子型谷氨酸受体没有影响;Numb通过干扰mGlu1的内吞和再循环过程影响mGluR的表达;最后,条件性敲除Numb造成了小脑浦肯野细胞长时程抑制的缺失和动物协调性运动行为的异常。

     小脑与重要精神疾病自闭症的产生紧密相关。已知mGlu1异常可能是一些自闭症模型鼠的重要病因,如脆性X染色体综合症小鼠(fmr敲除小鼠)或neuroligin变异小鼠,但一直不清楚mGlu1下调的原因。沈颖教授课题组的研究结果提示Numb可能是其中的介导因子。事实上,以往研究工作已经提示Numb与一些自闭症基因相关。未来有必要进一步研究Numb在自闭症中的作用。

     这是沈颖教授研究组第二次在小脑研究方面取得重要成果,前一篇关于小脑突触长时程增强的论文2014年发表在神经科学著名期刊Journal of Neuroscience上。这篇PNAS论文的共同第一作者是沈颖教授研究组的讲师周亮,博士生杨东和王德娟。研究得到了国家自然科学基金的资助。

 

 Zhou L, Yang D, Wang DJ, Xie YJ, Zhou JH, Zhou L, Huang H, Han S, Shao CY, Li HS, Zhu JJ, Qiu MS, De Zeeuw CI, Shen Y. Numb deficiency in cerebellar Purkinje cells impairs synaptic expression of metabotropic glutamate receptor and motor coordination. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Nov 30. pii: 201512915. [Epub ahead of print]

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