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科学家展示基因表达如何控制衰老人脑的突触可塑性

本站发布时间:2023-11-21 14:48:59

科学证据表明,阿尔茨海默病(AD)的认知能力下降是由淀粉样蛋白的积累引起的,淀粉样蛋白会促进免疫功能紊乱AD患者脑的一个神经病理特征是前脑胆碱能神经元的退化,导致海马胆碱能投射的数量减少AD出现症状后,使用某些已知的鼻乙酰胆碱酯酶抑制剂,可以增强胆碱能神经传递为了更好地预防和治疗AD和精神分裂症等认知疾病,有必要了解乙酰胆碱酯酶如何调节突触传递

通过M1毒蕈碱乙酰胆碱受体(mAChR)的信号部分调节高蛋白功能,如学习和记忆AChRal诱导海马兴奋性突触传递的长期增强(LTP)和长期抑制(LTD)在海马控制学习活性的过程中,海马细胞外乙酰胆碱(Ach)水平增加了4倍,驱动了ymAChR信号的传递已知某些AChRb激活剂(激活剂或化学物质)在海马中诱导LTP和LTD,但其潜在的分子机制尚不清楚

为了研究这些机制,日本科学家最近设计了一个模型来追踪海马的突触可塑性他们的第一份研究报告已于2023年3月17日发表在《科学》杂志第26卷上(首次发表在2023年2月3日)

日本冈山大学的Tomonarisumi副教授在整个研究中解释道,“在这里,我们提出了一个假设,即M1mAChR-依赖性LTP和LTD共享与NMDAR依赖性LTPandLTD相关的共同氨基-3-羟基5-甲基-4-异恶唑阿片受体(AMPAR)运输通路。”贩运模型拟刺激N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)依赖性突触可塑性本研究的发现进一步证实了AChR依赖于LTP和LTD共享共同的AMPAR运输途径的假说的有效性

两种途径之间的差异是,在eM1 mAChRac激活中,储存在神经元内皮网中的Ca2+离子被释放到脊髓细胞溶胶中两种细胞的竞争Ca2+依赖于细胞毒性和细胞毒性调节LTP和LPD丰田工业大学信息技术基础教育中心的KoujiHaradaf说:“因此,可以得出结论,LTP和LTD的M1mAChR依赖性传导与NMDAR依赖性突触可塑性共享共同的AMPAR传输途径,并且新的基因表达是不必要的,至少在LTP和Ltd的早期是如此。”

这些定义显示了AMPAR数量的减少是如何影响LTPandLTD的诱导的这些结果将有助于理解导致LTP和LTD动物模型以及AD变化的主要因素,这最终可能极大地有助于开发针对人类突触可塑性的AD治疗方法

人脑的兴奋导致钐对许多神经递质受体(如GluA1)的表达的抑制,这导致突触膜中AMPA受体的整合AMPAR流量模型显示,AD中LTP和LTDob的重复可能会导致与年龄相关的MPRex压力水平下降Dr说:“总之,这些观察结果表明,无论是上调神经递质受体基因,还是抑制下调,都可以改善AD期间的突触功能障碍。”苏米


来源:

Materials provided by
Okayama University.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Tomonari Sumi, Kouji Harada.
    Muscarinic acetylcholine receptor-dependent and NMDA receptor-dependent LTP and LTD share the common AMPAR trafficking pathway. iScience, 2023; 26 (3): 106133 DOI: 10.1016/j.isci.2023.106133

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