星形胶质细胞中的NLG3在神经元活动以及社交记忆中作用的研究

Astrocyte is one kind of important glia. It performs variant functions, including neuron nutrients support, extracellular ion maintenance, synaptic transmitter balance and synaptic transmission modulation. Studying the effects of astrocytes on synaptic transmission is very important for exploring the formation of learning and memory and related neurological disorders. A number of studies show that the activity defect in astrocytes can block long term potentiation (LTP) and impair the formation of memory. The autism associated protein Neuroligin3 (NLG3) is a postsynaptic cell adhesion molecule, and in NLG3 knockout mice, the social memory is impaired, which is the core phenotype of autism. Previous studies suggest that NLG3 may be also present in astrocytes, but its function is unclear. In this project, we will use astrocyte NLG3 conditional knockout mice to carry out the following researches: 1) confirming whether the astrocyte derived NLG3 can modulate social behavior and neural function, 2) exploring the mechanism of astrocyte derived NLG3 modulates neural activity and animal behavior. In our projects, the findings will expand the knowledge of NLG3, and reveal the novel role of astrocyte NLG3 in neural activity and social memory.

星形胶质细胞是一种重要的胶质细胞，可以为神经元提供营养，维持突触区域的离子平衡、神经递质平衡以及参与神经元活性的调节。研究星形胶质细胞对突触传递的影响对探索学习记忆的形成以及相关的神经疾病具有重要意义。大量研究表明，星形胶质细胞的功能受损会阻断LTP以及记忆的形成。孤独症相关分子Neuroligin3（NLG3）是位于突触后的突触粘附分子，对社交记忆非常重要。前人工作显示在星形胶质细胞里可能同样存在NLG3, 但其功能并不清楚。本项目将利用星形胶质细胞NLG3条件性敲除小鼠开展如下研究：1）确认星形胶质细胞中的NLG3能否调控动物社交行为和神经系统功能；2）探讨在星形胶质细胞中NLG3调控社交行为和神经系统的分子机制。本项目的预期研究成果将拓展人们对NLG3功能的认知，揭示星形胶质细胞中的NLG3在神经活动以及社交记忆中的重要作用。

星形胶质细胞是大脑中的一种重要胶质细胞，在为神经元提供营养支持、维持突触区域的离子平衡以及调节神经元活性等方面发挥重要作用，但其对于学习记忆的调控机制目前尚不清楚。Neuroligin3（NLG3）是一种重要的突触粘附分子，也是一种关键的自闭症关联分子，但在自闭症行为中的具体作用机制目前也并不明确。在本项目中，研究者重点探究了星形胶质细胞及其中的NLG3分子在社交记忆形成中的分子和环路机制。研究结果显示，NLG3分子能够通过海马腹侧的星形胶质细胞调控海马区LTP和小鼠社交记忆；NLG3的缺失会损伤星形胶质细胞中AMPAR介导的电流，同时会影响社交过程以及活性刺激下星形胶质细胞的钙活动；海马腹侧区域的腺苷及其重要受体A2A在NLG3调控社交记忆过程中起重要作用，激活A2A受体可以挽救NLG3条件敲除小鼠中LTP和社交记忆的缺陷。本研究首次报道了海马星形胶质细胞在社交记忆形成中的作用，并详细阐述了自闭症关联分子NLG3调控社交记忆的分子和环路机制。研究结果在揭示记忆形成机制的同时，也为自闭症治疗提供了新的研究思路和潜在治疗靶点。