大发体育医学院临床医学部教师在国际顶刊《PNAS》合作发表论文

共同第一作者：王静

发表期刊：Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (P.N.A.S)

期刊Impact Factor： 10.74

单位：大发体育

论文DOI：10.1073/pnas.2314557121

研究介绍

　　社交行为（社交互动、社交识别及社交记忆等）在动物及人类的日常活动中具有至关重要的作用，而社交障碍（社交退缩、社交焦虑及社交隔离等）则与多种精神和神经疾病（如自闭症、精神分裂症、阿尔茨海默病等）密切相关。因此，解析社交行为的细胞、分子及神经环路机制具有重要意义。

　　既往研究表明，前扣带回（anterior cingulate cortex, ACC）是调控社交行为的重要脑区，近来的研究提示，海马区CA2神经元在调控社交识别记忆方面也具有重要作用。Efr3 (Eighty-five requiring 3)是果蝇RBO (rolling blackout) 在哺乳动物和酵母中的同源物。细胞生物学研究发现，RBO/Efr3在细胞质膜中重要磷脂成分的产生和维持过程中具有重要作用。哺乳动物细胞中，Efr3包括Efr3a和Efr3b两个亚型，二者在脑中均有较高水平的表达，但其在脑中的作用知之甚少。研究组之前的研究发现，Efr3a可能在调控BDNF-TrkB的表达方面发挥作用。

　　本研究中，我们首先利用RNAscope原位杂交技术对Efr3b的表达进行了检测，发现其mRNA广泛表达于脑中不同区域，但在海马的CA2/CA3区高度富集。

　　Efr3b在海马的CA2/CA3区高度富集

　　为了探究Efr3b在脑中的生理功能，我们将Efr3bf/f小鼠与Nestin-cre小鼠杂交，以获取在神经细胞中敲除Efr3b的条件性敲除（cKO）小鼠。行为学检测发现，敲除Efr3b对小鼠的空间学习和记忆、焦虑行为、恐惧记忆、社交互动及嗅觉等没有显著影响，但社交新颖性识别（social novelty recognition）能力显著下降。

　　获取在神经细胞中敲除Efr3b的条件性敲除（cKO）小鼠

　　敲除Efr3b小鼠的社交新颖性识别能力显著下降

　　这一表型与文献报道的抑制CA2神经元后小鼠的行为学表现非常相似。由此我们推测，Efr3b缺失可能会影响CA2神经元。电生理检测结果证实，在Efr3b cKO小鼠海马中，其CA2锥体神经元的内在兴奋性显著下降。这些结果提示，Efr3b缺失可能通过影响CA2锥体神经元的内在兴奋性而影响小鼠的社交新颖性识别能力。

　　Efr3b cKO小鼠海马中CA2锥体神经元的内在兴奋性显著下降

　　为了进一步验证Efr3b的功能，我们在正常对照小鼠的CA2锥体神经元中敲降Efr3b的表达。结果发现，敲降Efr3b后CA2锥体神经元对兴奋性显著下降，小鼠的社交新颖性识别能力也受到明显影响。

　　在CA2锥体神经元中敲降Efr3b后CA2锥体神经元的兴奋性显著下降，小鼠社交新颖性识别能力显著下降

　　在Efr3b条件性敲除小鼠的CA2神经元中恢复Efr3b的表达，则可增加其CA2锥体神经元的内在兴奋性并改善小鼠的社交新颖性识别能力。通过化学遗传学调控技术激活CA2锥体神经元，也可改善Efr3b条件性敲除小鼠的社交新颖性识别能力。

　　在cKO小鼠CA2神经元中过表达Efr3b，可改善神经元兴奋性和小鼠社交新颖性识别能力

　　化学遗传学激活CA2锥体神经元，改善Efr3b条件性敲除小鼠的社交新颖性识别能力

　　这些结果提示，Efr3b可通过调控CA2锥体神经元的兴奋性而在社交行为中发挥重要作用，Efr3b表达或功能异常可能与部分社交缺陷相关的精神和神经疾病存在关联。

　　上述研究以“Efr3b is essential in social recognition by regulating the excitability of CA2 pyramidal neurons”为题于2024年1月8日在线发表于国际顶级期刊Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (P.N.A.S)。该论文是与浙江大学孙秉贵课题组共同完成，部分工作在医学院完成，论文共同第一作者为临床医学部教师王静博士，该论文为深入理解CA2锥体神经元介导社交行为的机制提供了新的认识。研究得到了国家自然科学基金和科技部国家重点研发计划等项目的支持。

　　期刊介绍：《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America），是公认的世界四大名刊(Cell，Nature，Science，PNAS)之一，百年经典期刊。自1914年创刊至今，PNAS提供具有高水平的前沿研究报告、学术评论、学科回顾及前瞻、学术论文以及美国国家科学学会学术动态的报道和出版。PNAS收录的文献涵盖医学、化学、生物、物理、大气科学、生态学和社会科学，最新发布的影响因子10.74(2023)，是世界上高影响力的科学期刊之一。

作者简介

共同第一作者：王静

　　医学院临床医学部教师，博士，主要研究方向为阿尔茨海默病和神经元活性。工作成果在Cell Reports、P.N.A.S、Stem Cell Reports等期刊发表。

编辑：苏标标　严许媖