Frontiers in Synaptic Neuroscience 是一本多学科神经科学期刊,助力深化对突触结构、功能、可塑性及病变异常机制的认知。
听觉发育、维持、损伤和保护的机制 - 第二卷
环境扰动对脑功能、疾病和失调的影响
细胞外基质和围神经元网络在神经可塑性中的分子动力学
阿尔茨海默病中的基因组不稳定性和细胞应激反应:从分子机制到转化应用
神经病理性疼痛中的氧化还原应激、线粒体功能障碍和调控性细胞死亡机制
Thomas M. Bartol*, Mariam Ordyan, Terrence J. Sejnowski, Padmini Rangamani, Mary B. Kennedy*
研究者用 MCell4 构建了突触棘中 CaMKII 自身磷酸化的精细空间随机模型,整合了此前四个独立验证过的分子模型,准确重现了 NMDA 受体激活后 CaMKII 磷酸化持续数分钟的实验现象。模型进一步发现 "CaM-trapping"(自磷酸化后 CaM 结合亲和力大幅提升)并不会增加瞬时刺激下的磷酸化比例,而是通过空间位阻抑制蛋白磷酸酶1(PP1)的去磷酸化作用,大幅延长磷酸化 CaMKII 的寿命,为突触可塑性机制研究提供新工具。
Christina Y. C. Chou, Wouter J. Droogers, Txomin Lalanne, Eric Fineberg, Tal Klimenko, Hannah Owens, P. Jesper Sjöström*
研究发现视觉皮层 L5 篮状细胞(BC)树突中的动作电位可主动但衰减地逆向传播,并到达锥体细胞→篮状细胞(PC→BC)突触所在区域。双光子钙成像及电生理实验显示,突触前后同步(而非异步)刺激可引发树突钙信号超线性增强,并诱导反赫布式长时程抑制(LTD),表明突触后放电时间决定了这类抑制性突触可塑性的方向。
James E. Orfila*, Robert M. Dietz, Christian Schroeder, Olivia P. Patsos, Amelia Burch, Kiara E. Bahamonde, Kelley A. Coakley, Danelle J. Carter, Amy C. Clevenger, Tara B. Hendry-Hofer, Tuan D. Le, Joseph K. Maddry, Steven G. Schauer, Vikhyat S. Bebarta, Paco S. Herson
利用 TRPM2 基因敲除小鼠和新型肽抑制剂 tat-M2NX 研究创伤性脑损伤(TBI)后遗症,发现 TRPM2 敲除仅在雄性小鼠中减轻组织损伤,但急性给药 tat-M2NX 未能减少组织损伤体积。然而,tat-M2NX 给药可保护海马长时程增强(LTP)并改善情境性恐惧记忆,且在伤后 30 天仍有持续效果,提示功能恢复与组织损伤程度并不直接相关,TRPM2 是潜在的治疗靶点。
Jyotsna Mishra, Kyle Bevers, Keguo Li, Armaan Zare, James S. Heisner, Ailing Tong, Wai-Meng Kwok, David F. Stowe, Amadou K. S. Camara*
研究比较了大鼠大脑皮层分离的突触线粒体与非突触线粒体在钙离子处理上的差异,发现突触线粒体呼吸偶联程度更高,但钙滞留能力较弱,主要依赖线粒体 Na+/Ca2+ 交换体(mNCE)进行钙外排;而非突触线粒体则主要依赖磷酸盐依赖性的基质钙缓冲机制。这些差异可能反映了突触末梢应对高频钙内流和高能量需求的适应性机制。
Agnieszka Pawlak, Jakub Stefanowicz, Zofia Kotkowska, Agata Gabryelska, Marcin Sochal, Filip Napieraj, Magdalena Kotlicka-Antczak, Dominik Strzelecki*
这篇综述系统梳理了精神分裂症中青春期前额叶皮层过度突触修剪的分子机制,包括补体 C4A 过表达、犬尿氨酸通路失衡(KYNA/QUIN)、微生物-炎症轴及 MEF2C、TCF4 等转录调控因子的异常。文章评估了四环素类抗生素(米诺环素)、LSD1 抑制剂、BDNF/progranulin 增强剂等潜在干预手段的临床证据,指出目前疗效尚不确定,未来需要精准的生物标志物和干预时机以避免破坏正常神经发育。
Ildikó Szöts, Martin Tóth, Csongor Ludányi, Pál Barzó, Éva Adrienn Csajbók, Gábor Tamás, Gábor Molnár*
研究首次在人脑皮层 L2/3 锥体神经元的顶树突,利用膜片钳结合双光子钙成像描绘了逆向动作电位(bAP)诱发钙信号的精细空间分布,发现信号幅度在距胞体 50-100 微米处达到峰值后逐渐衰减,斜生树突的钙信号显著高于主干顶树突。药理学阻断实验显示 L、N、R、T 型电压门控钙通道均参与其中,其中 N 型通道对中段树突的钙信号贡献最大,揭示了树突形态与通道组成共同塑造钙信号空间特征的机制。
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