3月13日，中國科學院上海生命科學研究院神經(jīng)科學研究所和神經(jīng)科學國家重點實驗室的羅振革研究組在國際學術(shù)期刊Developmental Cell 在線發(fā)表了關(guān)于突觸形成精細化分子機制的研究成果，論文題目是Caspase-3 Cleavage of Dishevelled Induces Elimination of Postsynaptic Structures。該項研究是在羅振革研究員指導下，由博士研究生王晉元和陳飛等人完成的。

　　在神經(jīng)發(fā)育的早期，往往形成冗余的錯誤突觸連接。隨著發(fā)育的進程，這些錯誤的連接大多被消除，該過程對于神經(jīng)環(huán)路和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的精細化至關(guān)重要。利用神經(jīng)肌肉接頭（Neuromuscular Junction, NMJ）為模型，羅振革實驗室對該問題進行了深入研究。以往的研究表明來自運動神經(jīng)元的聚集素（agrin）和神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿（ACh）分別作為突觸穩(wěn)定因子和消散因子來發(fā)揮作用，但二者如何相互拮抗尚不清楚。在該項工作中，他們發(fā)現(xiàn)細胞凋亡蛋白酶Caspase-3在NMJ的突觸后乙酰膽堿受體（AChR）的聚集體（cluster）消散過程中發(fā)揮重要作用。首先，他們發(fā)現(xiàn)膽堿能激動劑能夠引起肌肉細胞Caspase-3的局部激活，但不足以引起細胞凋亡，聚集素則抑制Caspase-3。進而，發(fā)現(xiàn)抑制或下調(diào)Caspase-3在培養(yǎng)細胞或小鼠中能穩(wěn)定AChR聚集體。有趣的是，他們發(fā)現(xiàn)Wnt信號系統(tǒng)的重要蛋白Dishevelled（Dvl）是Caspase-3的底物，阻斷Dishevelled的剪切也能穩(wěn)定突觸結(jié)構(gòu)。進一步，他們發(fā)現(xiàn)聚集素通過熱休克蛋白90（HSP90）來抑制Caspase-3，從而穩(wěn)定突觸結(jié)構(gòu)。該項研究揭示了Caspase-3在神經(jīng)發(fā)育過程中的新功能，對神經(jīng)連接的精細化調(diào)控分子機理的了解有重要意義。

　　該工作受到國家自然科學基金委和科技部重大科學研究計劃等項目的資助。

　　A：NMJ發(fā)育過程中的突觸消除；B：ACh激活肌肉細胞Caspase-3，造成Dvl的剪切，干擾agrin/MuSK信號通路，最終引起AChR聚集體的消散。聚集素（agrin）通過HSP90抑制Caspase-3，從而穩(wěn)定突觸結(jié)構(gòu)。