马兰研究团队揭示NPTX2介导可卡因相关记忆的消退

作者:摄影: 视频: 来源:脑科学研究院发布时间:2019-12-13

复旦大学医学神经生物学国家重点实验室马兰教授、王菲菲教授团队在成瘾记忆消除的神经机制研究中取得重要进展,发现神经穿透素蛋白家族成员NPTX2在成瘾记忆的消退中发挥重要作用。12月10日,这一研究成果在线发表于《生物精神病学》(Biological Psychiatry)杂志。

记忆唤起后,背侧海马NPTX2调控GluA1膜定位,促进可卡因环境关联记忆的消退

可卡因等成瘾类药物的使用可形成药物奖赏与用药环境的关联性记忆。这种强烈而持久的记忆,是产生对成瘾性药物的长期心理渴求和与成瘾性药物相关的环境线索诱发复吸的重要原因。以往的研究表明,重新回到之前用药的环境能唤起或激活成瘾相关记忆,而使记忆进入不稳定的状态,随后脑细胞将新合成一些蛋白,这些新合成的蛋白使记忆的到更新、强化或消除,重新回到稳定状态。那么究竟是哪些新蛋白参与这一过程呢?该团队让已形成可卡因和环境关联记忆的小鼠,重新回到原来给与可卡因的环境,在唤起可卡因关联记忆后的不同时间点采集小鼠背侧海马脑区的椎体神经元,采用Rib-Tag技术分离与核糖体结合的mRNA。通过测序和生物信息学分析发现,在记忆唤起后1小时,多巴胺能奖赏及突触可塑性相关信号通路蛋白翻译活化程度最高,而神经穿透素家族成员NPTX2是突触重塑的枢纽分子。实验表明,在背侧海马锥体神经元内敲低NPTX2后,小鼠可卡因记忆的消退受损;而增加NPTX2蛋白的合成,则促进可卡因相关记忆的消退。进一步研究发现,NPTX2通过其PTX结构域结合AMPA受体的GluA1亚基,将其锚定在细胞膜上,介导记忆唤起后的兴奋性突触传递,进而促进记忆的消退。研究结果还提示,在可卡因关联环境记忆被唤起1小时后,海马神经元中的NPTX2蛋白合成明显增加,其介导的兴奋性突触传递增强,这一神经可塑性改变参与可卡因相关记忆的消退。这些结果提示NPTX2可能是擦除成瘾相关记忆的一个潜在靶标。

该研究得到国家自然科学基金和科技部973计划“精神活性物质成瘾记忆的形成和消除”项目资助。复旦大学基础医学院博士生王芝林、金涛和青年副研究员乐秋旻为论文的共同第一作者,马兰教授和王菲菲教授为共同通讯作者。

制图:实习编辑:责任编辑:卢晓璐

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