科学家展示了基因表达控制突触可塑性人类大脑的衰老过程

科学证据表明,阿尔茨海默病(AD)的认知能力下降是由淀粉样β蛋白的积累,促进突触故障。神经病理特征之一的广告是患者的大脑基底前脑胆碱能神经元的变性,导致海马胆碱能预测的数量减少。

作为一个症状治疗的广告,可以增强胆碱能神经传递某些药物的使用,被称为乙酰胆碱酯酶抑制剂。广告等更好的预防和治疗认知障碍和精神分裂症,有必要了解乙酰胆碱调节突触传输。

更高的大脑功能,如学习和记忆,在一定程度上受信号通过M1毒蕈碱的乙酰胆碱受体(mAChR)。mAChR同样促进长期势差(LTP)和长期抑郁(有限公司)海马的兴奋性突触传递。hippocampus-controlled学习活动期间,细胞外的乙酰胆碱水平(Ach)增加4倍在海马体中,由mAChR信号传输。

mAChR的激活受体激动剂(化学活化剂)诱导海马LTP和有限公司,但潜在的分子机制并不清楚。

研究这些分子机制,来自日本的科学家们最近设计了一个模型来跟踪海马突触可塑性。他们的研究发表在iScience。

副教授Tomonari烟灰墨从日本冈山大学、日本领导这项研究,解释道,“在这里,我们提出假设M1 mAChR-dependent LTP和公司分享共同a-amino-3-hydroxy5-methyl-4-isoxazolepropionic酸受体(AMPAR)走私途径与NMDAR依赖LTP和有限公司”。

海马神经元的AMPA受体(AMPAR)交易模型来模拟提出了n -甲基- d受体(NMDAR)端依赖突触可塑性。本研究的结果证明假设的有效性mAChR-dependent LTP和有限公司共享一个公共AMPAR走私途径。

之间的差异的两个途径是M1-mAChR激活,Ca^{2 +}离子存储在神经元的内质网释放到胞质溶胶脊柱。一个Ca之间的竞争^{2 +}依赖胞外分泌和内吞作用调节LTP和LPD。

”因此,可以得出结论,M1 mAChR-dependent感应LTP和股份有限公司共同AMPAR走私途径NMDAR-dependent突触可塑性,和新基因表达并不是必须的,至少在LTP的早期阶段和有限公司”因Harada表示中心的信息技术教育,丰桥技术大学。

这些发现显示数量的减少AMPARs由于不同基因表达水平影响LTP的感应和有限公司这些结果将有助于理解的主要因素导致改变LTP和广告有限公司在动物模型中,最终可以大大有利于广告的发展疗法针对人类突触可塑性。

人类大脑的老化导致的表达明显减少许多神经递质受体,像GluA1,导致集成AMPA受体的突触膜内部。AMPAR贩卖模型表明,改变LTP和有限公司在广告可能是由于年龄相关性减少AMPAR表达水平。

“综上所述,这些观察结果表明,upregulation神经递质受体的基因或抑制突触功能障碍可以改善差别的对这些广告期间,“烟灰墨博士说。