神經突觸發育與重塑研究獲進展
日期：2010-09-13 16:20:30
神經突觸是神經元之間進行信息交流的特化結構。長期以來，神經突觸的發育與重塑是神經科學研究的核心科學問題。突觸重塑是生物個體發育過程中神經環路的形成以及生物對生理和（或）環境變化的適應過程中普遍存在的生物學現象。同時，突觸重塑的異常會導致許多重要的神經疾病。然而，我們對突觸重塑的分子和細胞機理的認識卻非常有限。
果蠅是研究神經發育機制的重要模式動物。在果蠅的變態發育過程中，神經肌肉突觸發生大規模的、劇烈的形態和結構變化并最終重塑成成蟲特異的突觸。中國科學院遺傳與發育生物學研究所張永清研究組結合免疫熒光技術、活體成像術、電鏡技術以及分子遺傳操作技術等，系統地研究了果蠅變態過程中神經肌肉突觸重塑的分子和細胞生物學機制。
研究表明，神經肌肉突觸清除時，突觸后骨架蛋白Disc Large首先開始擴散并最終消失，同時突觸后谷氨酸受體分布面積擴大。電鏡結果顯示，突觸后網狀結構也發生空泡化并最終解聚。而突觸前結構的拆裝比突觸后結構清除晚約1個小時，主要表現為突觸前偽足樣結構形成，突觸囊泡的聚集和回運。組織特異性基因操作的分析結果表明，抑制突觸后肌肉中蛻皮激素、細胞凋亡及蛋白酶體通路能同時延緩突觸前后結構的清除，而抑制突觸前運動神經元中蛻皮激素、細胞凋亡及蛋白酶體通路僅能部分延緩突觸前結構的清除過程，而不能延緩突觸后結構的清除。上述結果表明，突觸后結構對突觸清除過程起關鍵作用。該研究揭示了突觸清除的分子細胞機制，并建立了一個新的研究突觸清除的模式體系。
該研究結果發表于最近一期的國際主流神經生物學期刊《神經科學期刊》（The Journal of Neuroscience）。本研究得到了中國科學院，國家自然科學基金委和科技部項目的資助。（來源：中科院）
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