齿状回苔藓细胞调控精准记忆

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:naughty009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
背景:海马体位于大脑丘脑和内侧颞叶之间,属于边缘系统的一部分,在空间导航和情景记忆中起着关键作用。记忆通常可分为高度准确的精准记忆(Memory Precision)和一般泛化记忆(Memory Generalization)。应用细胞损毁和组织切除研究表明介导精准记忆的神经细胞主要存在于大脑皮层、海马齿状回。齿状回是海马体重要的组成部分,含有约250-300万个神经细胞。这些细胞主要分为兴奋性谷氨酸能颗粒细胞(Granule cells,GCs)和苔藓细胞(Mossy cells, MCs),以及抑制性γ-氨基丁酸能中间神经元。由于缺乏可靠技术手段分离和识别齿状回苔藓细胞,目前这类细胞的功能和环路尚不明确。
  目的:建立标记苔藓细胞的方法,阐明苔藓细胞特异性功能和环路,明确苔藓细胞调控精准记忆的机制。
  方法:通过构建CR-Cre突变小鼠,结合Cre重组酶依赖的病毒注射方法与免疫荧光抗体染色方法,特异性标记并鉴定苔藓细胞(Mossy Cells,MCs)。采用3月龄CR-Cre小鼠作为研究对象,通过感染表达Kir2.1的腺相关病毒,抑制MCs的活性,通过一系列行为学检测探寻与MCs相关的行为改变。应用单突触顺行、逆行示踪病毒,探究与MCs建立突触联系的细胞类型与分布,进一步采用膜片钳结合光遗传技术鉴定单突触联系的功能性。通过病毒注射、光遗传技术,抑制/激活MCs环路,进行行为学检测,以探究苔藓细胞环路调控小鼠行为的具体机制。
  结果:通过病毒注射结合免疫抗体标记方法,得到齿状回中表达CR蛋白的神经元为兴奋性的苔藓细胞(MCs)。通过在MCs中过表达Kir2.1离子通道,抑制MCs兴奋性后,进行行为筛选,发现MCs失活后,小鼠在两选择空间辨别任务的低模式分离中行为受损,即精准记忆受损。采用顺行、逆行单突触示踪病毒进行示踪,发现MCs与SST细胞建立突触连接,进一步通过双电极全细胞膜片钳,结合光遗传技术,明确该连接为直接的、兴奋性的单突触功能连接。通过Kir2.1抑制SST细胞活性,进行行为检测,发现SST细胞抑制损伤小鼠精准记忆。通过光遗传技术结合应用双蛋白重组酶系统的基因突变小鼠(CR-Cre/SST-FLP),采用rAAV1/2-DIO-Kir2.1与rAAV1/2-fDIO-ChR2病毒,分别在MCs中表达Kir2.1,在SST细胞中表达ChR2,明确激活SST细胞逆转失活MCs的行为表型,表明MCs通过与SST细胞建立的单突触连接调控精准记忆。
  结论:
  1、齿状回苔藓细胞参与调控小鼠精准记忆。
  2、苔藓细胞与SST细胞建立功能性单突触连接。
  3、苔藓细胞通过与SST细胞建立的单突触连接,调控小鼠精准记忆。
其他文献
学位
报纸
期刊
报纸
学位
学位
报纸
期刊
期刊
背景:2015年《Lancet》全球疾病负担研究发现高血压是全球疾病负担的第三位的重要风险因素。高血压患病率约为20%,全球约有10亿患者,《J Clin Hypertens (Greenwich)》报道2010年有940万人因高血压死亡。2018年《Circulation》发布了中国高血压现状:按照2010版中国指南标准,18岁以上人群中高血压发病率为23.2%(约2.45亿人),处于高血压前期