胚胎期 D-天冬氨酸耗竭干扰幼年小鼠海马体 NMDA 受体依赖性长时程增强

《Journal of Neurochemistry》:Embryonic Depletion of D-Aspartate Perturbs NMDA Receptor-Dependent Long-Term Potentiation in the Hippocampus of Juvenile Mice

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月16日 来源:Journal of Neurochemistry 4.6

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   摘要 D-天冬氨酸(D-Asp)是一种内源性NMDA受体激动剂,在哺乳动物大脑中表现出显著的发育峰值,提示其在谷氨酸能信号传导和神经发育中具有调节作用。D-Asp稳态的破坏与以早期发育期神经环路脆弱性为

  

摘要

D-天冬氨酸(D-Asp)是一种内源性NMDA受体激动剂,在哺乳动物大脑中表现出显著的发育峰值,提示其在谷氨酸能信号传导和神经发育中具有调节作用。D-Asp稳态的破坏与以早期发育期神经环路脆弱性为特征的神经精神疾病相关,包括精神分裂症和自闭症谱系障碍。然而,其对海马生理功能的影响尚未完全明确。在此,我们研究了构成性D-Asp耗竭如何影响Ddo敲入(Ddo-KI)小鼠海马CA1区的突触功能,在该小鼠模型中,D-Asp降解酶D-天冬氨酸氧化酶(DDO或DASPO)的合子过表达导致胚胎期和持续性的D-Asp缺乏。电生理记录取自雄性和小鼠在出生后第30天(P30)和第60天(P60)的海马急性切片。通过双脉冲比率和自发性兴奋性/抑制性事件评估基础突触传递,结果显示无显著基因型依赖性差异。相比之下,NMDA受体(NMDAR)依赖性突触可塑性发生选择性改变,θ爆发刺激在P30幼年-KI小鼠中诱导了显著更强的长时程增强(LTP)。这种悖论性的增强在P60时不再出现,表明该表型具有发育限制性。膜片钳记录进一步揭示,P30 Ddo-KI雄性小鼠中AMPAR/NMDAR比值降低,提示AMPAR介导和NMDAR介导的突触电流之间的平衡发生改变。重要的是,急性浴槽施加外源性D-Asp可迅速将LTP恢复至野生型水平,表明该电生理事象型具有急性可逆性,且对D-Asp可用性敏感。生化分析证实,在所检测的两个年龄的Ddo-KI小鼠中DASPO活性均升高且D-Asp水平均降低,表明该年龄依赖性的可塑性表型不太可能是由年龄依赖性的D-Asp分解代谢变化所致。总体而言,这些发现表明,早期发育期的D-Asp缺乏诱导了悖论性的、幼年特异性增强的海马NMDAR依赖性突触可塑性,突显了D-Asp稳态在大脑发育过程中的重要性。

利益冲突

作者声明无利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的可供合理请求下从通讯作者处获取。

同行评审

为透明起见,与本文章相关的同行评审文件可在以下链接获取:https://doi.org/10.1111/jnc.70566。

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评审第一轮
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评审人2报告 2026/05/05
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