蒲慕明院士发表PNAS新文章

　　

生物通报道  来自加州大学伯克利分校、斯坦福大学和中科院上海生命科学研究院的研究人员在新研究中证实，synaptotagmin-6和complexin调控了通过胞吞信号通路的神经活动依赖性BDNF释放。这一重要的研究发现发布在7月27日的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

领导这一研究的是任职于加州大学伯克利分校和中科院上海生命科学研究院神经科学研究所的蒲慕明（Mu-ming Poo）教授。蒲慕明是一位国际著名的神经生物学家，其主要从事轴突导向和突触可塑性的分子与细胞机制研究，取得一系列重要研究成果。2009年当选为美国国家科学院院士，2011年当选中国科学院院士（延伸阅读：蒲慕明院士同期连发两重要成果 ）。

众所周知，神经营养因子家族成员脑源性神经营养因子(BDNF)在神经元存活和分化，突触发育及可塑性，以及许多认知功能中发挥着重要的调控作用。研究发现神经元活动调控了神经营养因子的合成与分泌，表明在大脑中神经营养因子有可能调控了活动依赖性的神经可塑性。事实上，现在有大量的证据显示活动诱导谷氨酸能突触分泌BDNF对于长时程增强（LTP）至关重要。

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BDNF蛋白是由BDNF基因转录成mRNA,然后在内质网的核糖体上翻译成BDNF的前体蛋白。首先以prepro-BDNF的形式合成，在内质网上剪掉其信号肽后形成分子量为32kDa的pro-BDNF， 然后再进一步裂解而形成成熟的BDNF(mBDNF)。内源性合成的BDNF通常在颗粒囊泡中储存和运输，可响应神经活动在突触处分泌出来。有研究表明，分泌型BDNF也有可能被神经元胞吞，在神经元细胞质内以胞内体形式运输。

在这篇文章中研究人员报告称，他们通过利用量子点标记的外源性BDNF(BDNF-QDs)，发现了胞吞的BDNF-QDs优先定位在培养海马神经元树突的突触后位点。反复的神经元冲动可诱导这些位点释放BDNF-QDs，谷氨酸受体激活是这一过程的必要条件。研究人员证实complexin 1/2 (Cpx1/2)表达下调可以减少神经活动诱导的BDNF-QD分泌。在检测的8个synaptotagmin (Syt)亚型中，只有Syt6下调会损害活动诱导的BDNF-QD分泌。与之相反，活动诱导內源合成的BDNF释放则不依赖于Syt6。

这些结果表明，神经元活动有可能以一种Cpx和Syt6依赖性的方式触发了突触后树突释放胞内体BDNF，包含BDNF的胞内体有可能是神经活动依赖性突触调控BDNF的来源。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Activity-dependent BDNF release via endocytic pathways is regulated by synaptotagmin-6 and complexin

Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is known to modulate synapse development and plasticity, but the source of synaptic BDNF and molecular mechanisms regulating BDNF release remain unclear. Using exogenous BDNF tagged with quantum dots (BDNF-QDs), we found that endocytosed BDNF-QDs were preferentially localized to postsynaptic sites in the dendrite of cultured hippocampal neurons. Repetitive neuronal spiking induced the release of BDNF-QDs at these sites……

作者简介：

蒲慕明

1970年毕业于台湾清华大学物理系，1974年于美国Johns Hopkins大学生物物理系获博士学位，1974-1976先后在美国Woods Hole海洋生物研究所、美国Purdue大学生命科学系从事博士后研究，1976-1985在美国加州大学Irvine分校生物物理系任助理教授、副教授、教授，1985-1988任美国耶鲁大学医学院分子神经生物学系教授，1988-1995任美国哥伦比亚大学生命科学系教授，1995-2000任美国加州大学圣地亚哥分校Stephen Kuffler讲座教授，2001-2006年任美国加州大学伯克利分校分子与细胞生物学系神经生物学部主任，现任该校Paul Licht生物科学杰出讲座教授，2009年当选为美国科学院院士。1999年11月27日起任中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所首任及现任所长、神经可塑性研究组组长、高级研究员、博士生导师。

蒲慕明博士是一位国际著名的神经生物学家和生物物理学家。他在细胞膜生物物理、神经轴突导向机制、神经营养因子与神经突触可塑性的关系、突触可塑性的机制、神经环路功能等领域取得一系列重要研究成果。获得奖项及荣誉称号包括：美国NIH Javitz Neuroscience Investigator Award （1998）、台湾中央研究院院士（2000）、美国AAAS Fellow（2001）、美国Ameritec Prize（2001）、吴瑞学会奖（2002）、法国Ecole Normale Geperieure荣誉博士学位（2003）、中华人民共和国国际科学技术合作奖（2005）等。曾任Journal of Cell Biology、Journal of Neuroscience、Neuron、Current Opinion in Neurobiology、Progress in Neurobiology、Developmental Neurobiology、Journal of Physiology、Journal of Experimental Neurology、 NeuroSignals、Biochemical & Biophysical Research Communications等学术期刊的编委。现任日本RIKEN脑研究所、瑞士Friedrich Miescher 研究所、印度国立生物科学中心、台湾中央研究院分子生物研究所和语言学研究所、台湾清华大学、阳明大学等国际顾问委员会委员。