流金岁月
沉默突触的转化机制
发表日期:2006-05-04
国际著名杂志《Neuron》(神经元)以封面文章形式发表了神经所段树民研究员及其学生沈万华、吴蓓等有关突触发育的研究成果。 同期杂志发表的评论给予了该成果很高评价,指出:该工作“清晰地阐明了突触发育早期沉默突触转化为功能突触的深入机制……” ; 很好地解释了“早期研究发现的一些互不联系的现象”。这也是我国科学家首次在该杂志发表封面文章。
突触是神经细胞间信息传递的关键部位。神经科学家早期在脑内发现一类只有突触结构而没有信息传递功能的突触,通常称这种突触为沉默突触 (Silent synapse) 。这种沉默突触在一定条件下可转化为有功能的突触,这种转化可能是突触成熟及学习和记忆的基础,这引起了神经科学家的极大兴趣。经典的学说认为,沉默突触是由于突触后膜只表达NMDA受体但缺乏AMPA受体,因而不具有信号传递功能。段树民领导的研究小组经过三年多的研究发现:在突触发育早期,有一类沉默突触并不是由于突触后膜缺乏AMPA受体,而是由于突触前神经元不能释放神经递质谷氨酸。他们还发现,增加突触前神经元的活动,可以将这种沉默突触快速转化为有功能的突触。进一步的研究还发现,这种转化是由于激活了突触前神经元小G-蛋白CDC-42, 增加了突触末梢骨架蛋白的聚合,从而促进了神经递质谷氨酸释放。
这一研究成果将对突触发育和突触可塑性研究领域产生重要影响。此项研究也得到了科技部、国家自然科学基金委以及中国科学院的支持