内源性神经元补体抑制剂SRPX2在发育过程中保护补体介导的突触消除
The endogenous neuronal complementinhibitor SRPX2 protects against complement-mediated synapse elimination duringdevelopment
补体介导的突触消除已成为大脑发育和神经系统疾病中的一个重要过程,但是神经元是否表达补体抑制剂以保护突触免受补体介导的突触消除仍然未知。既往研究表明,sushi域蛋白SRPX2是一种神经元表达的补体抑制剂,可调节补体依赖性突触的消除。SRPX2直接与C1q结合并阻断其活性,SRPX2-/Y小鼠表现出C3沉积和小胶质突触吞噬增加。他们还显示突触数量短暂减少,外侧膝状体核中视网膜轴突分离增加。在体感皮层中,SRPX2-/Y小鼠的丘脑皮质突触数量减少,树突棘修剪增加。C3-/-、SRPX2-/Y双敲除小鼠表现出与C3-/-小鼠相关的表型,而不是SRPX2-/Y小鼠,这表明C3对SRPX2的突触消除作用是必需的。总之,这些结果表明SRPX2保护了突触免受丘脑和皮层中补体介导的消除。
(发布于2020年7月13日)
[原文链接:https://www.nature.com/articles/s41593-020-0672-0]小脑-前额叶皮质回路对孤独症相关行为的调节
Regulation of autism-relevant behaviors by cerebellar–prefrontal cortical circuits
小脑功能障碍已在自闭症谱系障碍(ASD)中得到证实。然而,小脑回路对ASD相关行为的影响仍然未知。在这项研究中,证明了小鼠小脑与内侧前额叶皮层(mPFC)之间的功能连接,表明mPFC介导小脑调节的社交和重复/不灵活的行为,并显示了在多个ASD相关基因小鼠模型以及ASD个体中这些区域之间的连接被破坏。这项研究从小脑皮质区域右小腿1(Rcrus1)和后蚓部(vermis),穿过小脑核和腹膜丘脑划出一条回路,并在mPFC中达到顶点。这条回路的调节引起社交障碍和重复行为,而激活Rcrus1和后vermis的Purkinje细胞(PCs),分别改善雄性PC-Tsc1突变小鼠的社交偏好障碍和重复/不灵活的行为。这些数据增加了这些回路可能提供神经调节靶标治疗ASD的可能性。(发布于2020年7月13日)[原文链接:https://www.nature.com/articles/s41593-020-0665-z]
02
用于小鼠和猕猴微创光遗传学刺激的超灵敏阶跃功能视蛋白
An Ultra-Sensitive Step-Function Opsin for Minimally Invasive Optogenetic Stimulation in Mice and Macaques
光遗传学已被广泛应用于操纵神经元活动,但需要侵入性的光纤植入。这篇研究为了克服这一挑战,开发了微创光遗传学方案,并设计了一种具有超高光敏性的新型阶跃功能视蛋白(SOUL)。结果表明,SOUL可以通过经颅光学刺激激活位于小鼠深部大脑区域的神经元,并引发SOUL敲入小鼠的行为变化。此外,SOUL可通过来自硬脑膜外部的光刺激在猕猴皮层中可逆地诱发振荡。通过启用外部光传输,新型视蛋白为控制啮齿动物和灵长类动物模型中的神经元活动提供了一种微创工具,对目标大脑区域的深度和大小的限制较少,并且可以进一步促进微创光遗传学工具的开发。
(发布于2020年7月8日)
[原文链接:https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(20)30239-7]突触前稳态抑制ALS样变性小鼠模型中的疾病进展:稳态神经保护的证据
Presynaptic Homeostasis Opposes Disease Progression in Mouse Models of ALS-Like Degeneration: Evidence for Homeostatic Neuroprotection
渐进性突触丧失是与年龄有关的神经退行性疾病不可避免的隐患部分。通常,突触损失先于认知和运动功能减退的症状发生。这表明代偿机制的存在可以暂时抵消正在进行的神经退行性变的影响。这项研究证明,突触前稳态可塑性(PHP)是在退化是的神经肌肉连接处诱导的,由果蝇和小鼠突触前ENaC通道的进化保守活性介导。为了评估在ALS样小鼠模型中消除PHP的结果,本研究生成了运动神经元特异性Scnn1a缺失,编码ENaC通道alpha亚基。结果显示Scnn1a对于PHP必不可少,不会对基线神经功能或寿命产生不利影响。但是,Scnn1a基因敲除亲戚突变的背景下,神经元丢失和疾病进展的速度是完整PHP小鼠对照组的两倍。我们提出了一种神经保护性稳态可塑性模型,可延长机体寿命和健康期。
(发布于2020年7月8日)
[原文链接:https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(20)30278-6]
03
CRISPR辅助检测活细胞RNA和蛋白质相互作用
CRISPR-assisted detection of RNA–protein interactions in living cells
本研究开发了一种CRISPR辅助RNA和蛋白质相互作用检查的方法(CARPID),该方法利用基于CRISPR-CasRx的RNA靶向和邻近标记来识别原生细胞环境内特定长非编码RNA(lncRNA)的结合蛋白。这项研究将CARPID应用于核lncRNA-XIST,它捕获了一系列已知的相互作用蛋白和多种先前未表征的结合蛋白。同时对CARPID进行了概括,以探索lncRNA DANCR和MALAT1的结合物,揭示了该方法在鉴定RNA结合蛋白方面的广泛适用性。
(发布于2020年6月22日)
[原文链接:https://www.nature.com/articles/s41592-020-0866-0]
04
星形胶质细胞信号通路在皮质纹状体直接路径的长期抑制作用
Astrocyte Signaling Gates Long-Term Depression at Corticostriatal Synapses of the Direct Pathway
尽管对纹状体可塑性的突触机制已有广泛的研究,但星形胶质细胞在该区域的功能作用仍有待阐明。最近的研究表明,高频刺激皮层输入(HFS)可诱导背外侧纹状体(DLS)直接通路[皮质-纹状体投射神经元(dSPN)]皮质-纹状体突触上腺苷A1受体(A1R)激活介导的长时程抑制(LTD)。由于星形胶质细胞衍生的腺苷已被证明能调节多个脑区的突触传递,本文研究了这种形式的神经元星形胶质细胞信号是否有助于雄性和雌性小鼠DLS的突触可塑性。研究发现,皮质HFS通过激活代谢型谷氨酸受体5型(mGluR5)信号来增加纹状体星形胶质细胞中的钙(Ca2+)水平。并且这种星形胶质细胞介导的反应对于A1R介导的LTD是必要的。与此一致,星形胶质细胞被仅被设计药物(DREADDs)激活的Gq受体激活,在皮层DSPN突触中诱导A1R介导的突触抑制。总之,这些结果表明星形胶质细胞是纹状体A1R介导LTD的组成部分。
(发布于2020年7月22日)
[原文链接:https://www.jneurosci.org/content/40/30/5757]体内M电流抑制的衰减损害了物体识别记忆的整合
In Vivo Attenuation of M-Current Suppression Impairs Consolidation of Object Recognition Memory
M电流是由神经元Kv7通道产生的低电压激活钾电流。M电流的显着作用是通过抑制该电流,引起神经元对神经递质的兴奋性产生一过性增加。因此,M电流抑制可能与包括学习和记忆在内的高级脑功能有关。但是,迄今为止没有证据支持这种作用。为了解决这一差距,这项研究检查了Kv7.2敲入纯合小鼠Kv7.2(S559A)的学习和记忆行为任务评估。该小鼠表现出M电流抑制作用降低,同时又保持了神经元正常基础M电流活性。结果显示,Kv7.2(S559A)小鼠具有正常的对象位置记忆和上下文恐惧记忆,但长期对象识别记忆受损。此外,用于对象识别的短期记忆在Kv7.2(S559A)小鼠中是完整的。在记忆巩固阶段,通过使用选择性的Kv7通道抑制剂XE991,可以恢复长期目标识别记忆的缺陷。最后,在Kv7.2小鼠(S559A)中训练后2 h 海马体的c-Fos诱导正常,这与完整的物体位置记忆相对应,但在鼻周皮层,c-Fos的诱导减少,这与长期物体识别记忆受损相对应。总之,这些结果支持了总体结论,即M-电流抑制对特定类型记忆的巩固很重要。
(发布于2020年7月22日)
[原文链接:https://www.jneurosci.org/content/40/30/5847]