SRPX2可防止發育過程中補體介導的突觸消除

2020-12-14 科學網

SRPX2可防止發育過程中補體介導的突觸消除

作者:

小柯機器人

發布時間:2020/7/15 15:47:44

美國德克薩斯大學聖安東尼奧健康科學中心Gek-Ming Sia研究小組發現,內源性神經元補體抑制劑SRPX2可防止發育過程中補體介導的突觸消除。相關論文於2020年7月13日發表在《自然-神經科學》雜誌上。

研究人員發現sushi結構域蛋白SRPX2是一種神經元表達的補體抑制劑,可調節補體依賴性突觸消除。SRPX2直接與C1q結合併阻斷其活性,SRPX2-/Y小鼠會發生C3沉積增加和小膠質突觸吞噬。這些小鼠還表現出突觸數量短暫減少、外側膝狀核中視網膜新生軸突分離增加。在體感皮層中,SRPX2-/Y小鼠表現出丘腦皮質突觸數量減少和脊椎修剪增加。

C3-/-;SRPX2-/Y雙敲除小鼠具有與C3-/-小鼠相關而非SRPX2-/Y小鼠相關的表型,這表明C3對於SRPX2介導的突觸消除作用是必需的。總之,這些結果表明SRPX2保護突觸免受丘腦和皮層中補體介導的消除。

據悉,補體介導的突觸消除是腦發育和神經系統疾病的重要過程,但是尚不清楚神經元是否表達保護突觸免受補體介導突觸消除的補體抑制劑。

附:英文原文

Title: The endogenous neuronal complement inhibitor SRPX2 protects against complement-mediated synapse elimination during development

Author: Qifei Cong, Breeanne M. Soteros, Mackenna Wollet, Jun Hee Kim, Gek-Ming Sia

Issue&Volume: 2020-07-13

Abstract: Complement-mediated synapse elimination has emerged as an important process in both brain development and neurological diseases, but whether neurons express complement inhibitors that protect synapses against complement-mediated synapse elimination remains unknown. Here, we show that the sushi domain protein SRPX2 is a neuronally expressed complement inhibitor that regulates complement-dependent synapse elimination. SRPX2 directly binds to C1q and blocks its activity, and SRPX2/Y mice show increased C3 deposition and microglial synapse engulfment. They also show a transient decrease in synapse numbers and increase in retinogeniculate axon segregation in the lateral geniculate nucleus. In the somatosensory cortex, SRPX2/Y mice show decreased thalamocortical synapse numbers and increased spine pruning. C3/;SRPX2/Y double-knockout mice exhibit phenotypes associated with C3/ mice rather than SRPX2/Y mice, which indicates that C3 is necessary for the effect of SRPX2 on synapse elimination. Together, these results show that SRPX2 protects synapses against complement-mediated elimination in both the thalamus and the cortex.

DOI: 10.1038/s41593-020-0672-0

Source: https://www.nature.com/articles/s41593-020-0672-0

相關焦點

  • 人補體C4A過表達導致小鼠突觸丟失和行為改變
    人補體C4A過表達導致小鼠突觸丟失和行為改變 作者:小柯機器人 發布時間:2020/12/25 14:37:37 美國哈佛醫學院波士頓兒童醫院Michael C.
  • 神經所研究揭示發育期視網膜突觸功能具有可塑性
    《神經元》(Neuron)雜誌於8月9日發表了中科院上海生命科學研究院神經科學研究所杜久林研究組題為「斑馬魚發育期視網膜興奮性突觸功能的長時程增強」的研究論文。該工作運用在體研究方法,首次發現了視網膜突觸功能在發育時期具有長時程增強(long-term potentiation, LTP)的能力。該工作主要由博士生魏宏平等在杜久林研究員的指導下完成。
  • 科學網—拿什麼拯救我的大腦突觸
    時年40歲的她已經成為美國波士頓兒童醫院項目負責人。她有一個整潔、嶄新的實驗室,並帶領著一群熱愛科研的博士後研究員。她的履歷幾乎毫無瑕疵,她的名字屢次出現在頂級雜誌的論文作者中。 但與許多年輕科研人員一樣,Stevens擔心自己站在研究失敗的刀鋒上。與選擇小規模、易管理的項目不同,她將注意力投放在了那些與大腦和免疫系統有關的雄心勃勃的假設上。這些假設有助於揭示正常大腦發育和疾病產生。
  • 科學網—研究發現發育期視網膜突觸功能具可塑性
    本報訊(記者張楠)近日出版的國際期刊《神經元》雜誌發表了題為《斑馬魚發育期視網膜興奮性突觸功能的長時程增強
  • Nature:磷脂醯肌醇在突觸形成過程中的作用
    在中樞神經系統(central nervous system,CNS)的發育過程中,調控突觸的數量和功能是至關重要的。本文研究組之前的研究表明,星形膠質細胞分泌的一些神經因子能促進興奮性突觸形成。其中凝血酶敏感素能夠誘導形成突觸結構,但是所形成的突觸不具備傳導興奮的功能。
  • 補體的三種途徑激活途徑
    對一些罕見疾病的治療,補體系統作為靶點藥物的研究一直在有條不紊的進行著。補體是存在於血清和組織液中的一類不耐熱的具有酶活性的一組蛋白質。早在19世紀末,科學家即證實,血液中含有一種不耐熱的成分,可輔助和補充特異性抗體,介導免疫溶菌、溶血作用,故稱為補體。
  • 肝轉移可通過巨噬細胞介導的T細胞消除來抑制免疫療法
    肝轉移可通過巨噬細胞介導的T細胞消除來抑制免疫療法 作者:小柯機器人 發布時間:2021/1/6 17:19:37 美國密西根大學Weiping Zou、Michael D.
  • 遺傳發育所在微絲細胞骨架調控突觸發育研究中取得進展
    神經元之間如何「交談」,如何在高度複雜的神經網絡中精確地傳遞信息,從而控制我們的各種行為和高級認知功能,一直是神經科學研究的重要內容之一。神經突觸是神經元與其靶細胞之間進行信息交流的特化結構,其結構和功能異常往往導致多種神經精神疾病。微絲細胞骨架對於突觸的形態發育和功能至關重要。然而,由於研究工具和方法手段的限制,我們對微絲細胞骨架如何在神經突觸發揮作用所知甚少。
  • 突觸修剪失控可能是阿爾茨海默病的病因
    一項對小鼠的研究顯示,在阿爾茨海默病和其他神經退行性疾病早期,大腦在發育過程中修剪多餘突觸的過程可能出現了異常。最近發表在《科學》(Science)上的一項研究中,波士頓兒童醫院神經學家Beth Stevens帶領的研究團隊發現,事實上在阿爾茨海默病初期突觸可能就會減少,而不是之前專家認為那樣,是蛋白質病理學中的繼發效應,Beth Stevens的團隊認為突觸損失這一過程可能先於斑塊的形成。近些年Stevens著迷於研究突觸消除或「突觸修剪」這一大腦發育的正常過程。
  • JCI:明星分子TREM2把AD患病風險提高2-4倍的背後機制
    為此,作者設計實驗,探究AD相關突變體TREM2R47H在tau相關病理學的發展和tau介導的大腦損傷中的作用。近日,David M.本研究中作者使用的PS19 tau作為AD模型小鼠,它在9月齡時可出現強的tau過度磷酸化和聚集現象,伴隨著神經纖維纏結和神經膠質的增生以及神經元和突觸丟失。將此種PS19小鼠與TREM2 KO背景下轉入人類的TREM2(TREM2cv)或與AD相關的突變體(TREM2R47H)的小鼠雜交,得到的PS19-T2cv和PS19-T2R47H小鼠。
  • 我科學家發現神經元突觸發育新機制
    最新一期國際神經科學領域權威刊物《神經元》(Neuron)5月4日以封面文章形式發表了中國科學院上海生命科學院神經科學研究所段樹民研究員及學生沈萬華、吳蓓等關於突觸發育新機制的研究成果,
  • 新型多肽能否在補體領域彎道超車?
    二、PEGASUS——多肽與抗體的「正面硬剛」PNH是一種全部由補體介導的血管內溶血性疾病,全球僅有約15000名患者,屬於極罕見病。由於PNH病情進展迅速,患者可很快出現廣泛血栓栓塞,並導致多器官功能衰竭以致死亡。
  • 諾華潛在first-in-class口服補體通路抑制劑獲FDA突破性療法認定
    Iptacopan是一款潛在「first-in-class」,口服特異性替代補體途徑因子B抑制劑。新聞稿指出,它可能成為首個治療多種補體介導疾病的口服療法。PNH是一種罕見且危及生命的血液疾病,其特徵為補體驅動的溶血、血栓形成和骨髓功能受損,導致貧血、疲乏和其他可影響患者生活質量的衰弱症狀。目前的標準治療為抗C5抗體,然而仍有很大比例的PNH患者存在貧血並依賴於輸血。
  • 紋狀體介導價值評估的學習過程
    紋狀體介導價值評估的學習過程 作者:小柯機器人 發布時間:2020/10/28 15:22:58 美國麻省理工學院Ann M. Graybiel團隊發現,紋狀體介導價值評估的學習過程。
  • 鍛鍊孩子去思考的好方法,突觸修剪
    今天看到一本書,書中讀到一個新名詞:突觸修剪。這是大腦工作中一個重要行為,重要的動作。大腦發育影響孩子的學習、思考、情緒、行為等等。研究大腦發育,對於研究孩子的學習能力是重要的科學依據。突觸是神經元之間微小的間隙。當電荷穿過神經元和它的突起部分,它能刺激神經遞質的釋放,神經遞質的作用是穿過突觸把信息從一個神經元傳遞到下一個神經元。