J NEUROL:敲除小鼠大脑Nf1基因可促进神经元的发育

2012-03-13 07:00 · lili

西南医学中心的研究人员证实了一种基因操控可促进衰老的大脑神经元发育,并且能增强抗抑郁药物的效果。这篇论文发表在Journal of Neuroscience杂志上。

导读:西南医学中心的研究人员证实了一种基因操控可促进衰老的大脑神经元发育,并且能增强抗抑郁药物的效果。这篇论文发表在Journal of Neuroscience杂志上。

研究发现,敲除小鼠大脑中的Nf1基因可使小鼠的神经发育得到长效的改进,并且使得这些小鼠对抗抑郁药物的药效更敏感。

这项研究的意义在于,增强神经发育可使小鼠对抗抑郁药物更为敏感,这意味着只需更低剂量的药物就可以改善“心情”,并且使小鼠自身表现持续的抗抑郁及抗焦虑的能力,Dr. Luis Parada说。Dr. Luis Paradavshi是Kent Waldrep中心神经生长和再生基础研究的主任,也是这篇论文的主要作者。

就像人类一样,小鼠在整个成年期仍会生长出新的神经元,尽管其产生的速率会随着年龄增长和压力而减少,西南医学中心发育生物学的主席Dr. Parada说。

研究已证实,学习、锻炼、电休克疗法和一些抗抑郁药可以增加新生神经元。这些过程的步骤已经被人们熟知,但是这些步骤的分子机制并不清楚。

神经发育时,大脑海马区域的干细胞分化为最终发育为新生神经元的神经前体细胞,接着生长为成熟的神经元并融入大脑突触,美国科学院医学研究所和美国科学艺术研究院成员Dr. Parada说。

研究人员使用精密的方法仅敲除了小鼠大脑中编码Nf1蛋白的基因,其他组织Nf1蛋白质合成正常。结果发现,缺少Nf1蛋白的小鼠大脑与对照组相比,神经发育的更好。然后研究人员设计可引发小鼠抑郁或焦虑的情景来进行行为实验,例如观察被泼溅到糖水时的梳理行为。

研究人员发现实验组的小鼠相比对照组生成了更多的神经元,而且缺少Nf1蛋白的幼鼠只需要更少剂量的抗抑郁药即可抵消紧张的副作用。两组的行为差别观察持续了3个月、6个月、9个月。缺少Nf1蛋白的成熟小鼠表现的像是终身服用过抗抑郁药一般,Dr. Parada说。总之,这项研究表明激活神经前体细胞能直接改善沮丧和焦虑的行为,而且它提供了通过直接操控成年神经发育来调控行为的可行性原理。


Neurofibromin Modulates Adult Hippocampal Neurogenesis and Behavioral Effects of Antidepressants

Yun Li, Yanjiao Li, Renée M. McKay, Dieter Riethmacher, and Luis F. Parada

Neurogenesis persists in the rodent dentate gyrus (DG) throughout adulthood but declines with age and stress. Neural progenitor cells (NPCs) residing in the subgranular zone of the DG are regulated by an array of growth factors and respond to the microenvironment, adjusting their proliferation level to determine the rate of neurogenesis. Here we report that genetic deletion of neurofibromin (Nf1), a tumor suppressor with RAS-GAP activity, in adult NPCs enhanced DG proliferation and increased generation of new neurons in mice. Nf1 loss-associated neurogenesis had the functional effect of enhancing behavioral responses to subchronic antidepressants and, over time, led to spontaneous antidepressive-like behaviors. Thus, our findings establish an important role for the Nf1-Ras pathway in regulating adult hippocampal neurogenesis, and demonstrate that activation of adult NPCs is sufficient to modulate depression- and anxiety-like behaviors.

文献链接https://www.jneurosci.org/content/32/10/3529.abstract