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为探究皮质网络中兴奋性和抑制性（E/I）连接平衡的建立机制，研究人员开展了关于 NrCAM 和 Ankyrin B（AnkB）对 CCK 篮状中间神经元（CCK-BCs）与锥体神经元（PNs）间突触联系调控的研究，发现二者促进相关突触形成，这对理解神经发育机制意义重大。
在大脑这个神秘的 “宇宙” 中，神经元之间的连接如同星系中的繁星交织，构建起复杂而精妙的网络。其中，兴奋性和抑制性（E/I）连接的平衡至关重要，一旦失衡，就可能引发如自闭症谱系障碍（ASD）等神经发育疾病。锥体神经元（PNs）作为大脑皮质的主要兴奋性细胞，其放电活动受到多种因素的精细调控，尤其是来自胆囊收缩素（CCK）和小白蛋白（PV）表达的篮状细胞（BCs）的 GABA 能输入。然而，CCK-BCs 与 PNs 之间突触联系的建立机制却如同隐藏在迷雾中的宝藏，一直未被完全揭示。
为了揭开这层神秘的面纱，美国北卡罗来纳大学的研究人员踏上了探索之旅。他们聚焦于神经元 - 神经胶质相关细胞黏附分子（NrCAM）和锚蛋白 B（Ankyrin B，AnkB），深入研究其在 CCK-BCs 与 PNs 突触连接中的作用。研究成果发表在《Current Research in Neurobiology》上，为神经科学领域带来了新的曙光。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，利用基因工程技术构建了多种基因编辑小鼠模型，如 NrCAM 基因敲除小鼠、Nex1Cre - ERT2:Ank2flox/flox:EGFP 条件性突变小鼠以及 Sncg-IRES-FlpO:tdT 报告基因小鼠。其次，运用免疫荧光染色技术，结合多种特异性抗体，对不同细胞和突触相关蛋白进行标记。最后，借助共聚焦显微镜成像和图像分析技术，对标记的样本进行观察和定量分析，从而获取关键数据。
在研究结果方面：
- NrCAM 缺失影响 CCK-BC 与 PNs 的突触联系：通过对成年野生型（WT）和 NrCAM 基因敲除小鼠内侧前额叶皮质（mPFC）的研究发现，免疫荧光染色显示，NrCAM 基因敲除小鼠中，CCK-BC 突触小泡谷氨酸转运体 3（VGLUT3）或囊泡 GABA 转运体（VGAT）标记的突触 puncta 在 PNs 胞体上的数量显著减少。同时，使用 N - 末端 EF - 手型钙结合蛋白 - 1（NECAB1）标记 CCK-BC 胞体，发现 NrCAM 缺失并未导致 CCK-BCs 数量减少，这表明突触 puncta 的减少并非源于细胞丢失。
- NrCAM 对 PV-BC 与 PNs 的突触联系无显著影响：研究人员进一步探究 NrCAM 对 PV-BC 与 PNs 突触联系的影响。以突触结合蛋白 - 2b（Syt2b）作为 PV-BC 终末的选择性标记物，对 WT 和 NrCAM 基因敲除小鼠 mPFC 进行染色和定量分析，结果显示二者的 Syt2b + 突触 puncta 密度无显著差异。此外，分析 CCK-BCs 与 PV-BCs 之间的联系时发现，NrCAM 缺失对 VGLUT3 + puncta 在 PV-BC 胞体上的数量也无显著影响。
- AnkB 参与 CCK-BC 对 PNs 胞体的靶向作用：利用 Nex1Cre - ERT2:Ank2flox/flox:EGFP 突变小鼠，研究人员发现，在 P10 - P13 使用他莫昔芬（TMX）诱导删除 PNs 中的 Ank2 基因后，与 WT 小鼠相比，VGLUT3 标记的突触 puncta 在 EGFP + PNs 胞体上的数量明显减少，且 CCK-BCs 数量未发生变化。同时，AnkB 缺失对 Syt2B + PV-BC puncta 在 EGFP + PNs 胞体上的密度无影响。此外，研究还发现 mPFC 中大部分（88%）VGLUT3 + puncta 共表达 VGAT。
- CCK-BC 报告基因小鼠的特征：研究人员构建了 Sncg-IRES-FlpO:tdT 报告基因小鼠，该小鼠在 mPFC 的 II/III 层等区域有 tdTomato（tdT）标记的细胞表达，且 tdT 表达在 P34 - P42 和 P34 - P60 显著增加，P42 - P60 变化不大。通过双免疫染色发现，部分（~36%）mCherry + 神经元共表达 NECAB1，且 PV + 神经元不表达 dsRed，表明该报告基因小鼠可特异性标记 VGLUT3 + CCK-BCs。
- NrCAM 在相关细胞中的表达：研究显示，在发育阶段（~P21），NrCAM 定位在 Nex1Cre - ERT2:Ank2+/+:EGFP 小鼠 mPFC 的 EGFP + PNs 上，也表达在 Sncg-IRES-FlpO:tdT 小鼠的 tdT + CCK-BCs 上。此外，NrCAM 还在 mPFC 的 GFAP + 星形胶质细胞和部分 PV-BCs 中表达。
综合研究结论和讨论部分，这项研究意义重大。它首次明确了 NrCAM 和 AnkB 在调控 VGLUT3 表达的 CCK-BCs 与 PNs 胞体之间突触联系中的关键作用。NrCAM 和 AnkB 的缺失会导致 CCK-BC 与 PNs 之间的突触连接减少，这可能影响关键的皮质网络，进而导致如社交能力、逆向学习和成瘾易感性等行为缺陷，这些在 NrCAM 突变小鼠中已有体现。鉴于 CCK-BCs 具有介导兴奋性或抑制性传递的独特性质，NrCAM 的缺失可能在不同的谷氨酸能状态下对 mPFC 电路功能产生差异影响。同时，研究还发现 NrCAM 和 AnkB 的缺陷可能通过减少 CCK-BCs 与主要兴奋性神经元之间的连接，导致 E/I 失衡，这与 ASD 中皮质微电路的异常有关，为理解神经发育疾病的发病机制提供了新的视角，也为后续相关研究奠定了坚实基础。
