针灸与神经血管协同创新团队最新研究揭示nNOS在调节大脑功能和精神障碍疾病中的关键角色
近日,70200app永利中医药创新研究院针灸与神经血管协同创新团队在《Cell Death & Disease》杂志(中科院一区TOP,IF=9.0)发表了题目为“nNOS in Erbb4-positive neurons regulates GABAergic transmission in mouse hippocampus” 的研究成果。我院陈永君教授为论文通讯作者,夏宇岑副教授为论文的共同第一作者,70200app永利为论文第一单位。
γ-氨基丁酸(GABA)是中枢神经系统中主要的抑制性神经递质,对于维持神经网络的平衡至关重要。大量研究证实,GABAergic传输的缺陷是精神分裂症、自闭症谱系障碍及癫痫等脑部疾病的病因之一,但是具体调控机制尚未完全清楚。ErbB4是一种含有表皮生长因子(EGF)结构域的受体酪氨酸激酶,其激活由结合于ErbB4的配体(Neuregulin 1,NRG1)介导,值得注意的是,大脑皮层、海马区和杏仁体中的大多数ErbB4+细胞均为GABAergic。科研人员在该研究中发现,神经型一氧化氮合酶(nNOS,也称Nos1),其在调控GABA释放和神经网络的兴奋/抑制平衡中扮演着至关重要的角色。研究指出,在小鼠海马区,大多数ErbB4阳性(ErbB4+)神经元表达nNOS,并通过Neuregulin 1-ErbB4信号途径的激活促进了GABA的释放(图1)。
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图1.nNos广泛表达于小鼠海马ErbB4阳性神经元中
该研究发现ErbB4阳性神经元中特异性敲除nNOS蛋白(Erbb4-nNos-/-),能够导致GABAergic传导的损害,同时增加兴奋/抑制(E/I)比率以及锥体神经元的过度活跃。此外,Erbb4-nNos-/-小鼠展现出了多种与精神分裂症相关的行为缺陷,包括过度活跃、感觉运动门控受损、工作记忆和社交互动能力缺陷,上述症状可以通过给药氯氮平得到缓解(图2)。
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图2. 海马ErbB4阳性神经元nNos特异性缺失可诱导精神分裂症相关行为缺陷
该研究不仅发现了nNOS激活在小鼠海马区细胞类型特异性功能和神经网络的E/I平衡调节中的重要作用,有利于更加深入理解脑的突触传递功能调控机制;而且有助于阐明Nrg1、Erbb4和nNos等基因在抑郁症、精神分裂症等精神疾病发病中的生物学途径,为精神疾病的治疗提供了新的思路和靶点。
原文链接:doi: 10.1038/s41419-024-06557-1.