《神經突觸粘附分子在突觸多樣性特化中的作用》是依託東南大學，由謝維擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：神經突觸粘附分子在突觸多樣性特化中的作用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：謝維
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
大腦整合和處理信息，是通過錯綜複雜的神經環路中的一系列突觸來執行的，幾乎所有腦功能異常都與突觸異常有直、間接關聯。雖然在突觸傳遞方面有很大的研究進展，但對突觸形成、多樣性的特化，介導突觸組裝成神經環路的機制知之甚少。我們在研究突觸粘附分子時發現，果蠅突觸粘附分子DNL(1-4)均存在於NMJ區域，其突變體卻產生不同的突觸傳遞特性和GluR異常聚集表型。結合現有資料，我們提出假設：NRXNs和NLGNs參與突觸前、後的特化而在突觸多樣性形成與特化中發揮作用，進而參與信號傳遞、整合和神經環路組裝。我們利用果蠅僅有1個NRXN和4個NLGN基因這一相對簡單的特點，以肌細胞6中NMJ為研究模型，通過分子遺傳學、生物化學、形態與生理學以及光-電一體化手段，分析該NMJ之Bouton中的全部突觸形態與功能的變化規律，以期闡明不同dnl基因在突觸多樣性特化中的功能，為研究環路組裝機制奠定基礎。
結題摘要
Neuroligin（NLG）是一類位於突觸後的細胞粘附分子，它與突觸前的Neurexin（NRX）相互作用，促進突觸的形成、成熟與穩定，並參與突觸信號的傳遞。有研究顯示人類NLG基因突變與自閉症等精神疾病相關。果蠅有四種NLGs，表達於中樞神經系統和神經肌肉接頭（NMJ）中，因此本研究以果蠅NMJ為模型，探討不同DNLGs分子在Bouton生長與突觸發育中的作用。研究發現，DNLG2、3和4定位於中樞神經系統和NMJ，DNLG1僅在NMJ中檢測到而未能在中樞神經系統檢測到，而內源性的DNLG4僅定位於NMJ的突觸前。dnlg1突變導致突觸後GluR聚集異常，dnlg2基因敲除後導致突觸後GluRIIA上升而GluRIIB下降，dnlg3基因敲除後GluRIIA下降；這些基因突變導致突觸傳遞發生不同的改變，包括EJP，mEJP等，表明DNLGs在突觸結構完整性、突觸特化方面有不同的重要作用。突觸前膜的DNRX通過突觸後膜的DNLG1和DNLG2正向調控突觸後骨架組裝、正向調控bouton生長，而DNLG3負向調控突觸後骨架組裝、bouton生長，如此共同參與突觸發育與穩態調節。突觸後DNLG1通過其胞內段的WIRS 基序與F-actin組裝調控因子WAVE 調控複合物(WRC)結合，通過APR2/3信號通路調節突觸細胞骨架組裝，而DNLG2可能通過PAK-limK信號通路調節突觸後細胞骨架組裝，共同調節突觸的結構。
