网站地图 联系我们搜索内部网English | 中国科学院
首页 所况简介 机构设置 科研队伍 科学研究平台 院地合作 党群园地 国际交流 博士后 研究生教育 科学传播 信息公开
科研进展
成果报道
最新重要论文(影响因子PNAS及以上)
发表论文数据库
所级学术报告
科学成果
发表论文
专著
专利
获奖
专题
所史丛书
所庆专辑
建所50周年画册
现在位置:首页 > 科研进展 > 成果报道
王晓群课题组发现调控皮层中间神经元发育成熟的新机制
2018-12-11 | 【     】【打印】【关闭

  2018年12月7日,中国科学院生物物理研究所的王晓群研究组在国际经典脑科学杂志《CerebralCortex》在线发表了题为“Early Excitatory Activity-dependent Maturation of Somatostatin Interneurons in Cortical Layer 2/3 of Mice”的研究成果,该工作系统阐明了运动皮层M2中Somatostatin(SST)阳性中间神经元自身发育的重要时间窗口,以及对其进行调控的关键因素。

  大脑皮层作为调控生物体运动和思维的中枢神经系统,具有复杂的细胞构成和环路连接。在大脑皮层中,约有20%的神经元为GABA能的中间神经元,这些中间神经元根据其形态、生理特性的不同可以分为多种亚类,这些亚类功能各异,相互结合,从而精确地调节着神经网络的复杂活动。其中SST阳性中间神经元出现较早,在快速发放(fast-spiking)类型中间神经元出现之前,对于局部神经网络的建立和发育起到了至关重要的作用,但现今的报道并未对SST中间神经元自身成熟的特征及其早期的发育调控机制给出明确的结论。

  我们首次系统地对小鼠出生后第1天至第30天各个时间段的大脑皮层2/3层中SST中间神经元各项电生理特征和形态特征进行了收集,并基于这些数据分析发现出生后的前两周是SST中间神经元发育的关键时期,这类神经元会在这段时间快速成熟,在出生后第15天以后其自身的电生理参数基本趋于稳定。同时我们利用双通道膜片钳技术进行了SST中间神经元和附近的锥体细胞之间化学突触联系检测,发现这些突触联系也随着发育的进程不断地增强。之后为了探究这些来自其他细胞的输入是否对SST阳性中间神经元发育产生影响,我们采用向皮层注射毒素的方法对不同时间的突触传递能力进行干扰,并首次发现在出生后第1天干扰突触传递后,SST中间神经元自身的发育明显滞后,而在第8天进行干扰则不会影响这类中间神经元的成熟。为了进一步说明是哪种神经元的突触联系导致了这一现象,我们利用胚胎电转技术,将能够抑制神经元兴奋性的Kir2.1通道仅表达在小鼠皮层椎体细胞内。结果显示当锥体细胞兴奋性降低时,SST中间神经元的自身成熟将会明显滞后,这种延迟效果至少持续到出生后一个月。基于以上研究,我们首次报道并提出SST中间神经元自身的成熟与锥体细胞的支配强度和作用时间密切相关。这一全新的结论完善了SST中间神经元在皮层发育过程中独特的成熟特性及其调控机制,同时我们的研究结果及思路将为研究皮层局部神经网络的发育、环路内兴奋-抑制平衡等方面提供新的想法和理论基础。

  该工作由中国科学院生物物理研究所王晓群课题组独立完成。王晓群研究员为本文的通讯作者,课题组的潘娜助理研究员及方艾博士为本文的第一作者。该研究得到国家科技部、自然科学基金委和中国科学院的项目支持。

    文章链接:https://academic.oup.com/cercor/advance-article/doi/10.1093/cercor/bhy293/5232533 

    供稿:王晓群课题组

  Altmetric:
 

评 论
·王晓群课题组发现Cajal-Retzius细胞在reeler小鼠皮层中早期的发育和功能变化
·生物物理所感染与免疫海外团队揭密人类信号素(Semaphorin)免疫调节新机制
·生物物理所合作揭示调节灵长类动物发育速度的表观遗传开关
·苗龙组赵艳梅副研究员合作研究揭示精子成熟的调控机理
·“五月飘香”DIY活动纪实
·中国科学院生物大分子卓越创新中心核心骨干成员增选通知
·秦燕与杨福愉课题组合作揭示线粒体翻译因子调控肿瘤细胞能量代谢的新机制
·关于开展向王逸平同志学习活动的通知
·2018年表观遗传学国际研讨会在中国科学院生物物理研究所圆满结束
·“核糖核酸与生命调控及健康”香山会议召开
·共青团中国科学院生物物理研究所第十届委员会换届选举圆满完成
·生物物理所朱平研究员荣获“新时代科技报国”优秀共产党员称号
·卜鹏程课题组和杜克大学合作者发现靶向果糖代谢能有效抑制结直肠癌肝转移
·章新政组与王靖飞组合作解析甲病毒高分辨结构揭示甲病毒组装、入侵机理
·2018年(第四届)生物分子互作技术高级研修班成功举办
·“基因、环境和EB病毒在鼻咽癌发病中的交互作用”学术研讨会在我所圆满召开
·卜鹏程课题组和杜克大学合作发现肠炎向肠癌转化的新机制
·章新政课题组发展新算法突破冷冻电镜单颗粒重构的埃瓦尔德球极限
·生物物理研究所召开党委纪委选举结果宣布大会
·相里斌副院长专题调研生物物理所
·徐涛院士团队在《Nature Communications》发表论文揭示刺激信号强度编码新机制
·美国加州大学洛杉矶分校孙仁教授访问生物物理所并做“贝时璋讲座”报告
·中国科学院生物物理研究所六十周年所庆展览设计方案招标公告
·祝贺我所陈润生院士喜获2008年度何梁何利基金奖
·王艳丽课题组在Agos蛋白指导导向DNA链切割靶标DNA链的机制研究上取得进展
·冯巍课题组揭示驱动蛋白kinesin-3自抑制的分子机制
·生物物理所召开全所警示教育大会
·张宏课题组揭示相变调节自噬降解的机制
·科学圣殿,光辉历程
·北京生命科学论坛——2009年度研究生论坛成功举办
·王艳丽组揭示噬菌体防御CRISPR-SpyCas9的分子机制
·纳米酶催化肿瘤光声成像
·王艳丽组和章新政组合作揭示III型CRISPR-Cas系统免疫机制
·周政课题组揭示TIRR抑制53BP1识别H4K20me2的分子机制
·生物物理所党委中心组专题学习《胡锦涛文选》
                 
版权所有:中国科学院生物物理研究所     京ICP备05002792号 京公网安备 110402500011 号
地址:北京市朝阳区大屯路15号(100101) 电话:010-64889872
意见反馈联系人:侯文茹 电子邮件:houwenru@ibp.ac.cn