【文献导读】2020年9月第二周文献（节选）导读

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APP Family Regulates Neuronal Excitability and Synaptic Plasticity but Not Neuronal Survival

APP家族基因调控神经元兴奋性和突触可塑性，但不调节神经元存活

淀粉样前体蛋白（APP）与阿尔茨海默病的家族性、散发性有关。研究发现APP家族在神经元活动中发挥着重要作用。但由于缺乏三个APP家族成员的基因敲除小鼠的围产期致死率，其在神经元功能和细胞存活等方面发挥的调控功能尚未清晰。本研究报告了出生后前脑兴奋性神经元中APP家族成员的选择性失活不会导致皮质神经退行性病变，同时也不导致细胞凋亡加剧与胶质增生。然而，这些突变小鼠的海马体突触可塑性、学习和记忆能力受损。此外，缺乏APP家族的海马体神经元表现出高兴奋性，具体表现为神经元对去极化电流注射的反应增强，而模拟Kv7通道的阻断在很大程度上阻断了APP家族失活带来的的影响。这些发现表明，APP家族不是神经元存活的必要条件，并揭示了APP家族可能通过Kv7通道调节神经元兴奋性。

（发布于2020年9月4日）

[原文链接：https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.08.011]

Zebrafish Crb1, Localizing Uniquely to the Cell Membranes around Cone Photoreceptor Axonemes, Alleviates Light Damage to Photoreceptors and Modulates Cones' Light Responsiveness

斑马鱼Crb1位于视锥感光器轴突周围的细胞膜上，能减轻光感受器的光损伤，调节视锥的光反应

Crumbs（crb）顶端极性基因对上皮细胞的发育和功能至关重要。成年斑马鱼视网膜神经上皮细胞表达三种crb基因（crb1、crb2a和crb2b）。然而，尚不清楚crb1在表达、定位和功能上，与其他crb蛋白是否存在不同。本研究发现，与斑马鱼Crb2a、Crb2b以及哺乳动物的Crb1、Crb2不同，斑马鱼Crb1并不定位于感光细胞和Müller胶质细胞的亚尖端区域，而是定位在锥状层外段的一个小区域——轴突周围的细胞膜。此外，斑马鱼Crb1不是视网膜形态和光感受器模式形成所必需的基因。有趣的是，Crb1以一种之前尚未报道的非细胞自主方式，在强白光照射下促进了杆状细胞的存活。不仅如此，Crb1还延缓了紫外光照射引起的蓝色视锥细胞染色质凝聚。最后，Crb1通过一种不依赖于阻滞素转位的机制在视锥细胞光响应中发挥作用。Crb1的表达特异性和基因功能在雌雄鱼之间没有差异。本文的结论是斑马鱼Crb1与其他脊椎动物Crb蛋白不同，代表了进化过程中Crb生物学的新功能。

（发布于2020年9月9日）

[原文链接：https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0497-20.2020]

SYNGAP1 Controls the Maturation of Dendrites, Synaptic Function, and Network Activity in Developing Human Neurons

Syngap 1调控神经元发育过程中树突的成熟、突触功能和网络活动

SYNGAP1是全球发育迟缓、自闭症谱系障碍和癫痫性脑病的主要遗传危险因素。新研究发现，SYNGAP1功能缺失变异会导致认知障碍定义的神经发育障碍，该障碍定义为认知障碍、社交沟通障碍和早发性癫痫。对小鼠和大鼠神经元的细胞生物学研究表明，SYNGAP1调节兴奋性突触结构和功能的发展，功能缺失会驱动更大树突棘的形成和更高的谷氨酸传递水平。但是，迄今为止的研究仅限于小鼠和大鼠的神经元，尚不清楚SYNGAP1功能丧失如何影响人类神经元的发育及功能。为了探究这个问题，本文采用了CRISPR / Cas9技术来阻止SYNGAP1蛋白在诱导性多能干细胞系（hiPSC）中表达。在hiPSC衍生的神经元中降低SynGAP蛋白表达可增强树突形态发生，与对照组神经元相比形状显著增大。本文还观察到，含有这些神经元的培养物中，存在更多的形态确定的兴奋性突触。此外，SynGAP突触蛋白减少的神经元具有强兴奋性突触，并在发育早期表达突触活性。最后，在SYNGAP1缺失的神经元中，分布式网络高峰活动出现得更早，强度显著升高，并表现出更大的爆发行为。本文的结论是，SYNGAP1调节人类神经元的有丝分裂后期的成熟，影响了新生神经网络中的生理活动发展。

（发布于2020年9月4日）

[原文链接：https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1367-20.2020]

Live-imaging of astrocyte morphogenesis and function in zebrafish neural circuits

斑马鱼神经回路星形胶质细胞形态发生及功能的实时成像

星形胶质细胞生长模式以及如何整合到神经回路中的具体机制目前尚未明晰。模式生物斑马鱼非常适合此类研究，但该系统尚未描述真正的星形胶质细胞。在这里，我们表征的斑马鱼细胞类型与哺乳动物星形胶质细胞非常相似，后者源自放射状神经胶质细胞，并在幼体早期建立其影响区域的复杂过程。斑马鱼的星形胶质细胞与突触紧密结合，彼此平铺并表达标记物，包括Glast和谷氨酰胺合成酶。一旦整合到环路中，它们就会表现出对去甲肾上腺素敏感的全细胞和微域Ca2+浓度瞬变。最后，使用细胞特异性CRISPR/Cas9方法，本文证明了fgfr3和fgfr4是脊椎动物星形细胞形态形成所必需的基因。本研究首次在体内可视化了从干细胞到有丝分裂后星形胶质细胞的形态发生过程，确定了Fgf受体在脊椎动物星形细胞中的作用，并为斑马鱼建立了一个极具价值的研究体内星形细胞生物学的新模型系统。

（发布于2020年9月7日）

[原文链接：https://doi.org/10.1038/s41593-020-0703-x]

An expanded palette of dopamine sensors for multiplex imaging in vivo

用于体内多重成像的多巴胺传感器

基因编码的基于绿色荧光蛋白（GFP）的多巴胺传感器能够对行为动物的多巴胺动态进行高分辨率成像。然而，由于光谱重叠，这些基于GFP的变体无法轻易与常用的光学传感器、执行器相结合。因此，本文基于mApple设计了名为RdLight1的多巴胺传感器的红移变体。RdLight1可以与基于GFP的传感器结合，干扰最小，显示出高光稳定性，允许长时间连续成像。本文展示了RdLight1在受体特异性药理学分析、同时评估多巴胺释放和细胞类型特异性神经元活动以及同时监测自由行为大鼠的多种神经递质中的应用。RdLight1为双色和多重成像开辟了一条新道路。

（发布于2020年9月7日）

[原文链接：https://www.nature.com/articles/s41592-020-0936-3]

 

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