Nature：Npas4控制脑细胞200多基因

　　

生物通报道，来自波士顿儿童医院的神经科学家近期首次鉴定出控制脑细胞活动平衡的分子总开关，通过这一分子开关可控制大脑细胞突触活性，这对维持脑部正常功能具有重要的意义。这一分子开关就是Npas4，它对200多个基因起调控作用，这些200多个基因对过渡活跃的脑细胞起抑制的作用，保持大脑的稳定平衡，尤其对某些神经性疾病具有重要的调控意义。这一研究成果公布在9月24日《Nature》在线杂志上。

 

突触，连接脑细胞（神经元）的桥梁，自然情况下它会随着不同的环境或被激活或被抑制。婴儿一旦出生，脑部迅速发育，生产兴奋性突触，这些突触能促使神经元兴奋度显著提高，还能激活周围神经元的兴奋度。但是，兴奋性突触不总是能保持有效的平衡，一旦兴奋性突触过渡活跃或是过渡沉郁，就会导致疾病如癫痫，自闭症或是精神分裂，这就是因为突触兴奋控制失去平衡。所以说抑制突触活性也是大脑不可或缺的功能。

 

Npas4是一个转录因子，它能激活或是抑制一连串的效应基因。波士顿儿童医院神经生物研究中心的主任Michael Greenberg博士领导该项研究，他们的研究显示，当Npas4的活性被抑制会导致270个基因的表达发生改变，而Npas4被激活则细胞表面的抑制性受体大量表达。

 

研究小组深入研究发现，兴奋性突触能激活Npas4转录子。通过遗传技术将小鼠Npas4基因沉默，结果发现小鼠出现异常的神经活动，表现出异常的焦虑和兴奋，还具有癫痫的症状。

Greenberg和同事还将深入研究Npas4调控的200多个基因的情况，每个基因活性发生改变都会影响突触的发育，对神经异常疾病具有治疗指导意义。

 

原文摘要：Activity-dependent regulation of inhibitory synapse development by Npas4

 

【Abstract】

Neuronal activity regulates the development and maturation of excitatory and inhibitory synapses in the mammalian brain. Several recent studies have identified signalling networks within neurons that control excitatory synapse development. However, less is known about the molecular mechanisms that regulate the activity-dependent development of GABA ( -aminobutyric acid)-releasing inhibitory synapses. Here we report the identification of a transcription factor, Npas4, that plays a role in the development of inhibitory synapses by regulating the expression of activity-dependent genes, which in turn control the number of GABA-releasing synapses that form on excitatory neurons. These findings demonstrate that the activity-dependent gene program regulates inhibitory synapse development, and suggest a new role for this program in controlling the homeostatic balance between synaptic excitation and inhibition.

 

（生物通 张欢）