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改写认知!Nature:记忆越牢固,脑细胞受的伤越严重?

时间:2024-04-20 来源: 浏览:

改写认知!Nature:记忆越牢固,脑细胞受的伤越严重?

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当海马体神经元对不同类型的信息作出反应时,一个子集会聚集成代表记忆的微回路。 这些神经元通常经历能量密集的分子适应,偶尔会导致短暂的DNA损伤。

2024年1月27日,阿尔伯特-爱因斯坦医学院Jelena Radulovic 团队在 Nature  在线发表题为“ Formation of memory assemblies through the DNA-sensing TLR9 pathway ”的研究论文, 该研究发现离散的兴奋性海马CA1神经元簇,在学习后数小时内,存在持续的双链DNA (dsDNA)断裂,核膜破裂以及组蛋白和dsDNA片段的核周释放。 在这些早期事件之后,一些神经元获得了炎症表型,包括TLR9信号的激活和中心体DNA损伤修复复合物的积累。神经元特异性敲除 Tlr9 损伤记忆,同时减弱情境恐惧条件作用诱导的特定兴奋性CA1神经元簇基因表达变化。

值得注意的是,TLR9在中心体功能中起着重要作用,包括DNA损伤修复、纤毛形成和神经周围网络的构建。该研究在离散的神经元簇中发现了一系列学习诱导的分子事件,这些事件经历dsDNA损伤和TLR9介导的修复,导致它们重新进入记忆回路。由于TLR9功能受损,这一基本记忆机制成为基因组不稳定和认知障碍的门户,与加速衰老、精神疾病和神经退行性疾病有关。 因此,维持TLR9炎症信号的完整性成为一种有希望的神经认知缺陷预防策略。

个体经历的记忆通过海马和皮层回路中的神经元集合来表达。 已经提出了几种形成和维持这些组装的机制。其中最突出的机制是刺激诱导的突触连接的长期增强(long-term potentiation),这是一个需要能量的过程,涉及神经元功能各个层面的广泛生化和形态适应。也有证据表明,单个神经元的预先存在的发育和其他内在程序(包括转录因子CREB11的基线表达和发育起源谱系)也起到了作用。 最近的研究焦点还集中在神经元间神经周网络(PNNs)通过加强对专用神经元组装的抑制性输入的控制来稳定记忆回路中的作用。
海马 Tlr9 神经元特异性缺失后情境记忆受损(图源自 Nature 
该研究探讨了一个总体过程是否可以整合刺激依赖和预先存在的机制 ,这些机制是神经元对特定记忆组装的承诺的基础。该研究的发现支持最近的数据,显示DCX在海马和皮质神经元中的表达比最初认为的更广泛。 DCX在过度兴奋和炎症反应时的波动被认为反映了神经元成熟状态的变化。
该研究发现在小的DCX + CA1集群中也发生了类似的变化 ,这些集群在CFC反应中失去了DCX + 表型,这表明一些神经元至少暂时转向了更成熟的状态。 考虑到DCX在核-中心体偶联中的重要作用,可以想象DCX也可能在一些已鉴定的神经元中促进中心体DDR复合物的募集。
原文链接:
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07220-7

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