青年女科学家于翔Cell发表新文章

　　

生物通报道  来自中科院上海生命科学研究院的研究人员在新研究中证实，树突棘间竞争Cadherin/Catenin复合物介导了协调的树突棘修剪和成熟。这一研究发现发布在8月6日的《细胞》（Cell）杂志上。

中科院上海生命科学研究院神经科学研究所的于翔（Xiang Yu）研究员是这篇论文的通讯作者。于翔博士主要研究神经电活动和感觉刺激调节神经元形态与神经环路形成的分子机制，在神经电活动调节神经环路形成的分子机制方面取得了系列原创性的研究成果，以通讯作者在Nature Neuroscience等国际著名刊物上发表19篇具有重要国际影响的研究论文。今年荣获了第十一届“中国青年女科学家奖”。

树突棘（Dendritic spines）是位于神经元树突分支上的微小突起结构，是神经元接受其他细胞信号传入的部位。成熟树突棘的末端膨大呈球形，参与95%以上兴奋性突触的组成。树突棘通常是由一个膨大的棘头和一个较为狭窄的棘颈组成。这样的结构能够充分地将兴奋性突触的突触后致密带（PSD）和相关的细胞器包裹在树突棘的局部范围之内，使其成为一个相对独立于树突支干的电信号和生化信号单元（延伸阅读：第三军医大学Cell子刊神经学新发现 ）。

在哺乳动物的整个生命周期中，大脑中树突棘的数量快速增加，且这一树突棘发生（spinogenesis）阶段也同是突触发生和神经环路形成的高峰期。在到达一个最高点之后，大脑中树突棘的密度停止增加并出现逐渐降低的过程，即大脑进入树突棘修剪（spine pruning）阶段。树突棘修剪在中枢神经系统环路精确化的过程中扮演重要角色。

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发育过程中的树突棘修剪具有高度的特异性，同一个神经元的不同树突棘在整个过程中有着各不相同的命运：在有些树突棘被修剪的同时，另一些树突棘则被保留下来。由于树突棘是中枢神经系统绝大多数兴奋性突触的突触后位点，树突棘的命运分化对应着部分环路的去除和另一些环路的保留乃至加强。研究证实，树突棘修剪缺陷与诸如自闭症等多种神经系统疾病有关联，但目前对于相关的分子机制却仍不是很清楚。

在这篇文章中，研究人员证实cadherin/catenin细胞粘附复合物是树突棘修剪和成熟的重要介导物，且树突棘修剪和成熟受到感官体验的双向调控。他们进一步证实，局部增强cadherin/catenin依赖性的粘附，或是光子刺激接触的表达光敏蛋白(channelrhodopsin)的轴突可以稳定操控的树突棘，除去与它相邻的树突棘，cadherin/catenin依赖性的黏附是这一效应的必要条件。在体内，研究人员证实相邻树突棘间差异性的cadherin/catenin依赖性粘附导致了它们之间不同的命运。

这些研究结果证实了，cadherin/catenin复合物对介导神经环路精确化过程中协调的树突棘修剪和成熟发挥了至关重要的作用。

（生物通：何嫱）

作者简介：

于翔

中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所研究员、研究组组长、博士生导师。在Nature Neuroscience、Neuron 等国际学术刊物发表研究论文19 篇，其中通讯作者7 篇、共同通讯作者4 篇，论文他引1 500 余次。曾获国家杰出青年基金，以及第七届上海青年科技英才、第十一届中国青年女科学家奖等荣誉称号。现任Neuropharmacology 期刊编委和Frontiers in Cellular Neuroscience 期刊 Reviewing Editor。主要研究感觉经验调节大脑皮层神经环路形成的形态与可塑性基础。

生物通推荐原文摘要：

Coordinated Spine Pruning and Maturation Mediated by Inter-Spine Competition for Cadherin/Catenin Complexes

Dendritic spines are postsynaptic compartments of excitatory synapses that undergo dynamic changes during development, including rapid spinogenesis in early postnatal life and significant pruning during adolescence. Spine pruning defects have been implicated in developmental neurological disorders such as autism, yet much remains to be uncovered regarding its molecular mechanism. Here, we show that spine pruning and maturation in the mouse somatosensory cortex are coordinated via the cadherin/catenin cell adhesion complex and bidrectionally regulated by sensory experience……