endophilin A1参与神经元形态发生及结构可塑性的初步探讨

神经元的基本功能是由其内部高度分化的特殊结构决定的，因此对神经元形态发生的分子机制研究是神经科学的基本问题之一，也是研究神经元结构和功能可塑性的基础。我们发现，在原代培养的海马神经元中，降低endophilin A1表达水平可减少轴突及树突的生长和分支，使神经元结构复杂性降低；并且发现endophilin A1可能和一些与突触前和突触后细胞骨架活性相关的蛋白结合。细胞骨架活性的改变是神经元形态改变的重要因素之一，因此endophilin A1可能通过影响细胞骨架的活性，参与神经元的形态发生和/或结构可塑性的调节。我们将运用细胞生物学和生物化学手段，包括免疫共沉淀、免疫荧光染色、免疫电镜和亚细胞结构分离等方法，并运用RNA干扰技术和显性负突变体抑制endophilin A1及其互作蛋白的功能，探讨endophilin A1对于神经元形态发生和/或结构可塑性的作用及分子机制。

突触形成是大脑发育的结构基础，突触结构的动态变化反映了大脑神经环路功能的可塑性。我们的研究发现endophilin A1在树突棘及突触后致密物结构 (PSD) 中分布，敲降endophilin A1明显减少海马神经元树突棘的数目，且明显减弱树突棘的稳定性并导致兴奋性突触形成缺陷，然而敲降endophilin家族其他成员对树突棘形态和数目未见明显影响，说明endophilin A1通过调控树突棘的活动性影响兴奋性突触发生。同时我们发现，endophilin A1与细胞骨架调节因子p140CAP相互作用，这一相互作用为树突棘的形态发生所必需，而且endophilin A1和p140CAP相互作用受到细胞内钙浓度的调控，钙结合缺陷突变体(E264A)不能挽救敲降endophilin A1导致的树突棘形态缺陷，提示在树突棘内endophilin A1与p140CAP相互作用，通过调控微丝细胞骨架的动态变化，从而影响树突棘的形态发生、突触形成及可塑性，可能构成神经活动性依赖的突触可塑性的分子机制之一。