首席研究员曹晓华“聪明”基因研究成果登PLoS One

　　

生物通报道，华东师范大学脑功能基因组学教育部重点实验室的曹晓华博士联合美国乔治亚医学院的Joe Z. Tsien在最近的PLoS One上发表转基因智能研究成果文章Genetic Enhancement of Memory and Long-Term Potentiation but Not CA1 Long-Term Depression in NR2B Transgenic Rats。

 

此项研究工作是在国家科技部973项目以及教育部、上海市科委及云南省科技厅的支持下，由华东师大脑功能基因组学教育部及上海市重点实验室曹晓华教授、西双版纳灵长类模式动物中心以及美国乔治亚医科大学大脑与行为研究所所长钱卓教授的联合团队共同完成的。

 

科研人员利用脑区特异性的转基因技术成功构建了NR2B转基因大鼠，并通过多种行为测试，追踪大鼠的运动轨迹，从而判断NR2B基因对大鼠学习记忆功能的影响。

 

水迷宫就是其中训练大鼠学习记忆功能的一项实验。科研人员在一个直径150cm、高50cm、水深30cm的圆形水池内，在水下约0.5cm处，放置一个直径10cm的平台，并在水中添加白色食用染料用以隐藏这个平台。大鼠在水中找到平台所花费的时间越短，就说明它学得越快。之后，科研人员又对大鼠的记忆保持能力进行测试。在训练后的某一天拆除平台，大鼠入水后，在原平台所在区域停留的时间越长，就表明它记得越牢。除了水迷宫外，科研人员还采取定向航行实验、新异物体识别、工作记忆等方法，经过多次的实验论证，发现转基因大鼠表现出了学得快、记得牢的高智力。

 

有意思的是，科研人员是在大鼠品系上最聪明的LongEvans野生型品系的基础上构建出了超级聪明的转基因大鼠。它不仅说明普通大鼠的大脑优化具有可行性，而且为NR2B基因在多种哺乳类动物学习记忆功能中的重要性及普遍性提供了有力的实验证据。

（生物通 小茜）

生物通推荐原文检索

Genetic Enhancement of Memory and Long-Term Potentiation but Not CA1 Long-Term Depression in NR2B Transgenic Rats。

Deheng Wang1,2#, Zhenzhong Cui2#, Qingwen Zeng1, Hui Kuang1,3, L. Phillip Wang2,3, Joe Z. Tsien2*, Xiaohua Cao1*

 

1 Shanghai Institute of Brain Functional Genomics, the Key Laboratories of MOE and STCSM and College of Life Sciences, East China Normal University, Shanghai, China, 2 Brain and Behavior Discovery Institute and Department of Neurology, School of Medicine, Medical College of Georgia, Augusta, Georgia, United States of America, 3 Yunnan Banna Primate Model Research Center, Xishuang-Banna, Yunnan, China

 

附

华东师大脑功能基因组学教育部重点实验室简介

1999年9月，钱卓博士在《自然》杂志发表重要论文《Genetic Enhancement of Learning and Memory in Mice 》(即构建“聪明鼠”研究学习与记忆问题)，引起了学界和社会的广泛关注，也成为钱卓母校华东师范大学实施“以杰出学科带头人提升学科建设水平”治校策略的一个重要契机。

 

随后，学校主管领导与钱卓博士进行了多次的沟通与商讨。在校领导策划、钱卓博士牵头、生命科学院及科技处有关人员的配合下，通过各级政府为优秀人才设立的“绿色通道”途径，我校于2001年5月首先获准设立了“功能基因组学”上海市重点学科，紧接着于2001年10月成立了上海市脑功能基因组学重点实验室，2002年1月成立了脑功能基因组学教育部重点实验室，2002年10月“脑功能基因组学”列为“十五”“211工程”重点建设项目。为方便管理，学校于2002年10月将各重点项目集成后成立了华东师范大学脑功能基因组学研究所。

 

曹晓华

突触可塑性实验室PI 研究员

 

研究方向

学习记忆的机制

 

代表文章

1.         Yihui Cui1‚ Dong Wang1‚ Wen Si1‚ Wen Lv2‚ Yan Niu2‚ Xiaoping Lei2‚ Yinhe Hu1 ‚ Xiaohua Cao1*   Enhancement of memory function in aged mice by a novel derivative of xanomeline. Cell Research. 18：1151-1153‚ 2008.

2.         Xiaohua Cao‚ Huimin Wang‚ Bing Mei‚ Shuming An‚ Liang Yin‚ Phillip L. Wang‚ and  Joe Z. Tsien. Inducible and Selective Erasure of Memories in the Mouse Brain via Chemical-Genetic Manipulation. Neuron 60‚ 353-36‚ 2008. .

3.         Huimin Wang‚ Ruiben Feng‚ Fei Li‚ Xiaohua Cao‚ & Joe Z. Tsien. CaMKII Activation State Underlies Synaptic Labile phase of LTP and Short-Term Memory Formation. Current Biology18‚ 1-9 2008.

4.         Yi-Hui CUI‚ Wen SI‚ Liang YIN‚ Shu-Ming AN‚ Jing JIN‚ Shi-Ning DENG‚ Xiao-Hua CAO* A novel derivative of xanomeline improved memory function in aged mice. Neurosci Bull. 2008 24(4): 251-257.

5.         Ai LI‚ Wen SI‚ Xin-Wu HU‚ Chang-Jing LIU‚ Xiao-Hua CAO* An optimized recording method to characterize biophysical and pharmacological properties of acid-sensing ion channel. Neurosci Bull. 2008 24(3):160-165.

6.         Xiao-Hua Cao* ‚ DH Wang‚ J Bai‚ SC Zhou‚YD Zhou  Prefrontal modulation of tactile responses in the ventrobasal thalamus of rats. Neuroscience letters. 435‚ 152–157. 2008

7.         Min H. Cho‚ Xiaohua Cao‚ Deheng Wang‚ Joe Z. Tsien. Dentate gyrus-specific manipulation of {beta}-Ca2+/calmodulin-dependent kinase II disrupts memory consolidation. Proc Natl Acad Sci U S A. Vol. 104(41)‚ 16317-22. 2007.

8.         Xiao-Hua Ji#‚ Xiao-Hua Cao#‚ Chun-Lei Zhang‚ Ze-Jun Feng‚ Xue-Han Zhang‚ Lan Ma and Bao-Ming Li. Pre- and post-synaptic β--adrenergic activation enhances excitatory synaptic transmission in layer V/VI pyramidal neurons of the medial prefrontal cortex of rats. Cereb. Cortex‚ 2008‚ 18: 1506-1520.( #Co-first author)

9.         Xiaohua Cao*‚ Zhenzhong Cui‚ Ruiben Feng‚ Ya-Ping Tang‚ Zhenxia Qin‚ Bing Mei and Joe Z. Tsien. Maintenance of superior learning and memory function in NR2B transgenic mice during ageing. European Journal of Neuroscience‚ Vol.25‚ pp. 1815-1822‚ 2007

10.    Bai Jin‚ Wang DH‚ Yin L‚ An SM‚ Zhou SC‚ Cao XH*. Properties of tactile responses of neurons in rat thalamic ventroposterolateral nucleus. Neurosci Bull. 2007 Sep;23(5):300-6.

11.     Liu Xinqiu‚ Cao Xiaohua & Li Baoming. β- Adrenergic activation enhances NMDA-induced currents in pyramidal cells of the basolateral nucleus of amygdala. Chinese Science Bulletin 2005 Vol. 50(17)1923-1925.

12.     Yen Wei‚ Houping Yin‚ Xiaohua Cao Patrick Ndungu‚ Jean-Claude Bradley‚ Guoliang Yang‚ Kambiz Pourrezaei‚ Peter Lelkes‚ Joe Tsien .Nanoelectrodes Fabricated from Electron Beam Deposited Carbon as Potential Electrochemical  neuronal  Probes. Journal of Biomedical Nanotechnology‚ Vol. 1 (No.3‚September)‚ pp. 336-340‚ 2005.  

13.     Cao Xiaohua‚ Lu Xiangyue & Zhou Shaoci. “The facilitatory influence of anterior cingulate cortex on ON-OFF response of tactile neuron in thalamic ventrobasal nucleus”. Science in China (Series C) 2000‚ 43(5): 544-552

14.     Hong Cao‚ Yong-Jing Ga