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我国科学家揭示Syt3在脑缺血再灌注损伤和神经功能恢复中的作用

日期: 2023年05月12日 14:17 来源:科技部生物中心

突触结合蛋白(Synaptotagmin,Syt)属于钙离子(Ca2+)依赖性突触囊泡膜蛋白家族中的一员,其在大脑中高度富集并在囊泡融合及膜转运中发挥重要作用。截至目前,科学家已在哺乳动物中鉴定出17种突触结合蛋白亚型(Syt1-Syt17)。此前研究表明,短暂性脑缺血可能导致突触传递的长期缺失,并显著降低Syt1的磷酸化,在短暂性全脑缺血24小时后,大鼠海马中Syt4 mRNA的水平增加。近期研究表明,Syt3在突触后膜中高度富集,Syt3对Ca2+的亲和力是Syt1和Syt2的10倍。Syt3可以通过钙依赖性的方式与α依氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑-依普罗丙酸(AMPA)受体的亚基GluA2结合并调节AMPA受体,从而影响记忆功能。Ca2+超载是脑缺血神经元损伤的重要触发因素,然而,目前对于脑缺血损伤后Syt3的变化及其在脑缺血损伤中的作用尚不清楚。  

近期,来自苏州大学附属第一医院的科研团队在《Cell Reports》上发表了题为“Synaptotagmin-3 interactions with GluA2 mediate brain damage and impair functional recovery in stroke”的论文。研究揭示了Syt3在脑缺血再灌注损伤和神经功能恢复中的作用。该研究通过大鼠和小鼠的Middle-cerebral artery occlusion/reperfusion(MCAO/R)模型,发现Syt3在缺血半暗带中表达上调,敲低Syt3可阻止脑缺血再灌注损伤,促进神经运动功能恢复,并抑制认知能力下降。过表达Syt3产生相反的效果。进一步研究发现,脑缺血再灌注损伤增强了Syt3与GluA2的相互作用,促进了GluA2从细胞膜表面向胞浆内的转运,降低了GluA2在突触后膜的表达,加剧了钙透性(Ca2+-permeable)AMPA受体(CP-AMPAR)在突触后膜的形成。使用CP-AMPAR拮抗剂或通过TAT-GluA2-3Y肽干扰Syt3-GluA2复合物可促进神经功能损伤的恢复并改善认知功能。此外,研究人员还发现,Syt3敲除小鼠能够耐受脑缺血再灌注损伤,可能与脑缺血再灌注损伤后表现出细胞膜表面GluA2的高水平表达和CP-AMPAR的低水平表达有关。  

综上,本研究表明,干扰Syt3-GluA2相互作用来抑制脑缺血后CP-AMPAR的形成可能是缺血性脑损伤潜在的治疗靶点。  

注:此研究成果摘自《Cell Reports》杂志,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。

文章录入:zgkjcx    责任编辑:zgkjcx 
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