突触后密度蛋白在神经退变和再生中的作用

SICENCE新闻发布作者:JohannaM.Montgomery稿号：NRR-D-16-00142NeuralRegenRes:突触后密度蛋白在神经退变和再生中的作用来自新西兰奥克兰大学生理与脑研究中心的JohannaM.Montgomery副教授认为，当人体出现神经发育紊乱和神经退行性紊乱时，脑组织中的兴奋性谷氨酸能突触的结构、功能和可塑性会发生重大改变，从而导致人体产生认知、学习、记忆、运动和感觉功能障碍。如何攻克这些突触难题是神经科学上的一个重大挑战。截至目前，人们已经花费了很大的时间和精力来研究谷氨酸受体在这方面的治疗作用，但在人体试验上收效甚微。近期，人们将研究的焦点转移到了兴奋性突触的突触后密度(PSD)蛋白质的研究上，因为这些蛋白质能够控制突触谷氨酸受体的传输与靶向作用。正如人们所预料的那样，研究发现在发生神经功能障碍的人和大鼠体内PSD蛋白质发生了改变，从而表明是这些蛋白质表达的改变诱发了病变过程。这些蛋白质都带有自身特定的拼接变量和发育表达档案，确定这些蛋白质的准确数量可以增加特定PSD蛋白质亚科在指定时间窗中靶向表达的几率，这在临床治疗上具有非常高的潜在价值。实际上，人们已经在SHANK3（一种主要的PSD蛋白质编码）重新表达的成年孤独症大鼠实验中证实了正常社会行为能够得以保留这一事实，但要治愈焦虑和运动协调障碍则需要更早的SHANK3重新表达。在脑卒中试验中，人们发现PSD蛋白质在与谷氨酸受体作用的过程中会发生肽分解，降低兴奋性损伤和缺血性损伤。我们研究工作的下一步就是要增加对人体神经元中此类蛋白质的了解，从而确定这些蛋白质针对神经退行性疾病的潜在治疗价值。相关内容发表在《中国神经再生研究（英文版）》2016年6月6期。Article:TheroleofpostsynapticdensityproteinsinneuraldegenerationandregenerationbyYuktiVyas,JohannaM.Montgomery(DepartmentofPhysiologyandCentreforBrainResearch,UniversityofAuckland,Auckland,NewZealand)VyasY,MontgomeryJM(2016)Theroleofpostsynapticdensityproteinsinneuraldegenerationandregeneration.NeuralRegenRes11(6):906-907.欲获更多资讯：请与《中国神经再生研究（英文版）》杂志国际发展部联络；联络电话：[phone]，或用电子邮件联络：[e-mail]。文章全文请见：新闻发布作者:JohannaM.Montgomery稿号：NRR-D-16-00142突触后密度蛋白在神经退变和再生中的作用当人体出现神经发育紊乱和神经退行性紊乱时，脑组织中的兴奋性谷氨酸能突触的结构、功能和可塑性会发生重大改变，从而导致人体产生认知、学习、记忆、运动和感觉功能障碍。如何攻克这些突触难题是神经科学上的一个重大挑战。截至目前，人们已经花费了很大的时间和精力来研究谷氨酸受体在这方面的治疗作用，但在人体试验上收效甚微。近期，人们将研究的焦点转移到了兴奋性突触的突触后密度(PSD)蛋白质的研究上，因为这些蛋白质能够控制突触谷氨酸受体的传输与靶向作用。正如人们所预料的那样，研究发现在发生神经功能障碍的人和大鼠体内PSD蛋白质发生了改变，从而表明是这些蛋白质表达的改变诱发了病变过程。这些蛋白质都带有自身特定的拼接变量和发育表达档案，确定这些蛋白质的准确数量可以增加特定PSD蛋白质亚科在指定时间窗中靶向表达的几率，这在临床治疗上具有非常高的潜在价值。实际上，人们已经在SHANK3（一种主要的PSD蛋白质编码）重新表达的成年孤独症大鼠实验中证实了正常社会行为能够得以保留这一事实，但要治愈焦虑和运动协调障碍则需要更早的SHANK3重新表达。在脑卒中试验中，人们发现PSD蛋白质在与谷氨酸受体作用的过程中会发生肽分解，降低兴奋性损伤和缺血性损伤。我们研究工作的下一步就是要增加对人体神经元中此类蛋白质的了解，从而确定这些蛋白质针对神经退行性疾病的潜在治疗价值。TheroleofpostsynapticdensityproteinsinneuraldegenerationandregenerationThestructure,functionandplasticityofexcitatoryglutamatergicsynapsesinthebrainaresignificantlyalteredbyneurodevelopmentalandneurodegenerativedisorders,resultinginimpairmentsincognition,learning,memory,motorandsensoryfunction.Reversingthesesynapticdeficitsisamajorchallengeforneuroscience,andsignificantresearchhasfocussedonglutamatereceptorsastherapeutictargetsbuthumantrialshaveshownlittlesuccess.Recently,attentionhasturnedtoproteinslocalisedtothepostsynapticdensity(PSD)ofexcitatorysynapses,astheseproteinscontrolthetraffickingandtargetingofglutamatereceptorsatsynapses.Notsurprisingly,PSDproteinshavebeenshowntobealteredinhumanandrodentmodelsofneurologicaldisorders,suggestingchangesintheirexpressionunderliesthediseaseprocess.However,thesheernumberoftheseproteins,eachwithuniquesplicevariationsanddevelopmentalexpressionprofiles,raisesthepossibilitythattargetedexpressionofspecificPSDproteinsubfamilieswithindefinedtimewindowshassignificanttherapeuticpotential.Indeedrescueofnormalsocialbehaviourhasrecentlybeenobservedinadulthoodinanautismrodentmodelbyre-expressionofSHANK3,whichencodesamajorPSDprotein,yetrescueofanxietyandmotorcoordinationdeficitsrequiredSHANK3re-expressionearlierindevelopment.PeptidedisruptionofPSDproteininteractionswithglutamatereceptorsisalsoshowingpromisetoreduceexcitotoxicityandischaemicdamageinstrokemodels.Increasingourknowledgeofthepotentialoftheseproteinsinhumanneuronsisthenextimportantstep,asthiswillbekeytodeterminingtheirtruetherapeuticpotentialforneuroregeneration.