酸敏感離子通道調節突觸傳遞和可塑性的機制研究

《酸敏感離子通道調節突觸傳遞和可塑性的機制研究》是依託上海交通大學，由徐天樂擔任項目負責人的重點項目。

基本介紹

• 中文名：酸敏感離子通道調節突觸傳遞和可塑性的機制研究
• 項目類別：重點項目
• 項目負責人：徐天樂
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

神經系統中突觸傳遞及其可塑性被認為是學習和認知的基礎，同時異常可塑性廣泛參與常見和重大腦疾病發生和發展過程。離子通道作為膜電位的承擔者和動作電位的介導者，其表達和功能的變化直接影響神經元興奮性調節和可塑性形成。酸敏感離子通道（ASIC）是一類可被質子激活的新型陽離子通道。近年來發現其與學習記憶，感覺和運動障礙等生理病理過程密切相關，因此ASIC參與中樞神經可塑性的研究是當前神經可塑性和離子通道領域的前沿方向之一。申請人等長期研究ASIC的結構、功能與調控，發現ASIC參與脊髓痛覺可塑性和缺血性海馬神經元損傷等病理過程。本項目旨在這些前期工作基礎上，綜合運用電生理學，生化與分子生物學，細胞生物學，轉基因動物與疾病模型等多種技術手段，深入研究ASIC調節突觸傳遞與神經可塑性的機理，闡述ASIC和神經可塑性的生理和病理意義，並為開展以ASIC為靶標，針對異常神經可塑性的疾病干預提供理論依據。

結題摘要

神經系統中突觸傳遞及其可塑性被認為是學習和認知的基礎，同時異常可塑性廣泛參與常見和重大腦疾病發生和發展過程。離子通道作為膜電位的承擔者和動作電位的介導者，其表達和功能的變化直接影響神經元興奮性調節和可塑性形成。本項目聚焦一類胞外質子門控激活的離子通道——酸敏感離子通道（acid-sensing ion channel, ASIC），綜合運用電生理學、生物化學與分子細胞生物學，轉基因動物與疾病模型等多技術手段，同時拓展多電極陣列記錄分析系統及病毒載體基因干預、腦區定點注射和行為學等新手段，圍繞ASIC調控神經突觸傳遞和可塑性的機制和病理生理學意義這一核心科學問題，深入系統地研究了ASIC調控海馬、皮層、紋狀體等多腦區突觸傳遞與可塑性的細胞與分子機理，分別揭示了ASIC對於海馬長時程增強和島葉皮層長時程抑制可塑性的關鍵作用機制，闡述了ASIC依賴神經可塑性的生理和病理意義，鑑定了ASIC膜轉運動態調節及變構信號轉導等自身可塑性調控的新機制，為開展以ASIC及其下游信號通路為靶標，探索以慢性痛為代表的臨床常見可塑性異常疾病的新型治療手段和策略提供新思路，也為理解通道的生理功能開闢新方向。本項目在《Nature Communications》、《eLife》、《Cell Reports》、《Cell Death & Differentiation》、《Journal of Neuroscience》等國際學術期刊發表論文14篇，申請中國發明專利3項；培養博士後和青年教師7人次、博士研究生畢業7人，碩士研究生畢業1人，並以聯合培養的方式為國內合作單位培養研究生畢業4人；培養項目成員獲各類資助項目、獎勵或人才計畫17項；項目負責人參與組織國內外學術交流會議12場，接待學術來訪交流23場，項目組成員參加國內外學術會議31人次，圓滿完成了預期目標。