2023年12月12日,葡京娱乐场-新葡京娱乐场 药学院(筹)沈昊伟/张晓琴团队在《Nature Communications》发表题为《D-serine reconstitutes synaptic and intrinsic inhibitory control of pyramidal neurons in a neurodevelopmental mouse model for schizophrenia(D型丝氨酸重塑精神分裂症神经发育小鼠模型锥体神经元的突触和内在抑制控制)》的论文,揭示D型丝氨酸通过对前额叶皮层锥体神经元双重调控机制改善精神分裂症小鼠认知损伤。N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid, NMDA)受体是阿尔茨海默症及精神分裂症认知改善药物的重要靶点,然而由于神经元异质性特征,NMDA受体药理学效应的细胞机制仍存在争议。
该研究首先揭示了D型丝氨酸激动NMDA受体对成年动物前扣带回神经元内在兴奋性的调节存在细胞特异性,尤是对于锥体神经元,NMDA受体激活可促进SK离子通道开放,从而抑制成年锥体神经元兴奋性。进而,通过建立精神分裂症神经发育障碍小鼠模型,发现D型丝氨酸一方面通过作用于前扣带回皮层的小清蛋白(Parvalbumin, PV)阳性神经元上的NMDA受体,激活PV阳性神经元,从而抑制周围的锥体神经元;另一方面,D型丝氨酸通过SK离子通道途径抑制锥体神经元内在兴奋性。以上两条途径共同作用调控前扣带回皮层神经微环路的兴奋/抑制平衡,改善认知功能。这项研究首次揭示了D型丝氨酸改善精神分裂症模型小鼠认知损伤的双重调控机制(图1)。
图1. D型丝氨酸改善精神分裂症模型小鼠认知损伤的双重调控机制
药学院(筹)张晓琴副教授为论文的第一作者,沈昊伟教授为通讯作者;研究生徐乐、唐梓航、余志鹏,本科生诸心意、董祎贝,王正春副教授、商清(附属第一医院)为共同作者。实验进行过程得到宁波大学实验动物中心和葡京娱乐场-新葡京娱乐场 公共技术平台等的大力支持。该研究工作由国家自然科学基金、宁波市博士创新研究基金提供资助。
全文链接://www.nature.com/articles/s41467-023-43930-8