幼年社交识别记忆的细胞及其相关分子机制

来源：brainnews

近日，上海交通大学基础医学院解剖学与生理学系徐楠杰课题组和瑞金医院孙苏亚课题组合作在 Molecular Psychiatry 上在线发表了题为《Hippocampal Lnx1–NMDAR multiprotein complex mediates initial social memory》的研究论文。该研究揭示了幼年小鼠中调控初始社交记忆形成的具体核团以及相关的分子机制。

图片来源：Molecular Psychiatry

动物的社交有助于识别同伴、保护自身、照顾后代等多种行为，是生存和繁殖必不可少的重要环节。当这些活动涉及到同一物种成员之间的相互作用时需要社交识别的功能。

在社交过程中，动物需要具有接触并识别其他动物的能力，记住和辨别不同的个体（即社交记忆）以引发适当的社会行为（如攻击、回避、合作、交配等），这对于生活在社会或群体中的社交动物而言至关重要。

社交识别记忆受损或不足往往会导致群居动物的行为异常，在人类和啮齿类动物的各种精神类疾病如自闭症谱系障碍、精神分裂症、双相情感障碍以及抑郁症中常常会出现这种特征。然而，关于调控初始社交识别记忆形成的具体细胞以及相关的分子机制仍处于初步探索阶段。

针对这一重要问题，徐楠杰课题组在本研究中利用 c-Fos（神经元活性指示蛋白）染色，筛选了幼年小鼠在社交行为以及识别记忆中响应的核团，发现海马区尤其是 CA3 区神经元对于社交识别行为具有强烈的反应，并进一步利用光纤记录系统证实了该区域细胞在行为过程中的实时钙信号的激活。

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作者进一步发现特异性表达于 CA3 区神经元的 PDZ 支架蛋白 Lnx1 能够调控社交认知记忆的形成，这主要是由于 Lnx1 能够以分子脚手架的方式分别与突触后重要记忆分子 NMDA 受体以及 EphB2 受体结合，形成多蛋白复合物并锚定在突触后膜上，从而介导神经元的成熟与功能。

这是该课题组继 2018 年在 Journal of Cell Biology 杂志上揭示海马区 Lnx1 蛋白复合物对突触形成的逆向调节机制的后续深入研究成果。

徐楠杰课题组长期关注神经发育过程中 Ephrin-B 和 EphB 受体家族介导的细胞间信号，曾分别在《自然通讯》（Nature Communications，2016），《神经科学杂志》（Journal of Neuroscience，2016），《细胞生物学杂志》（Journal of Cell Biology，2018），和《科学进展》（Science Advances，2019）发表系列文章，阐述 Ephrin-B 和 EphB 在大脑神经元发育和突触形成过程中的调节机制。

本次研究进一步揭示了该受体家族在幼年哺乳动物大脑内介导的神经细胞功能和行为的新机制。

该研究是由徐楠杰研究员和孙苏亚研究员共同指导下完成，博士后刘贤东和硕士研究生艾鹏辉是本文的共同第一作者。上海交通大学基础医学院的徐天乐教授、附属第九人民医院的冯东福主任和美国德州大学西南医学中心的 Mark Henkemeyer 教授在本研究中也给予了重要支持。

该项工作得到国家海外高层次人才计划，973 计划，国家自然科学基金、上海脑-智工程、上海市科委和教委基金项目的资助。

徐楠杰研究员，博士生导师，解剖学与生理学系副主任， “神经细胞发育与脑功能失调”研究组组长。 

研究方向：

研究兴趣集中在神经干细胞发育，神经连接和突触形成过程中的受体信号转导和神经系统疾病的发生机制。

1、成体神经干细胞发育和神经功能

神经干细胞/祖细胞和神经前体细胞存在于发育过程中和成年的脑中，对于神经环路的维持和更新起着关键作用。酪氨酸激酶受体参与调节神经干细胞的多个发育过程，如增殖，迁移，分化和谱系可塑性等。我们的研究目标是解析成体神经干细胞中受体信号并阐明环境刺激对神经干细胞的命运的调节作用。

2、神经环路的形成和功能

长距离神经环路连接过程中如何整合外界信号到脑内的认知和情感关键核团如海马，伏隔核， 杏仁核和腹侧背盖区，以及这些核团之间如何相互交流，进而调节情绪，奖赏，学习和记忆等高级神经活动仍然是尚待解决的问题。我们感兴趣并要阐明的两个问题是：1）神经酪氨酸激酶受体配体结合介导的神经细胞联系在关键神经核团之间形成的神经环路中的作用；2）神经受体介导的神经环路的形成如何支持重要脑功能的产生。

3、神经精神疾病的分子细胞机制

Eph/ephrin和谷氨酸受体如NR1，mGluR5等受体的相互作用成为许多神经精神疾病的关键环节。我们在神经发育性和神经退行性疾病的模型中，如孤独症和阿尔茨海默病等病理条件下探讨Eph/ephrin受体及其介导的信号对谷氨酸受体的调节作用，寻求脑疾病发生的神经和分子机制。

文章链接：

https://www.nature.com/articles/s41380-019-0606-y

文章来源：上海交通大学医学院新闻网

封面来源：Youth - NotEnoughGood.com