通过创造干扰大脑TrkC-PTP蛋白复合体的遗传改变小鼠，科学家们确定了大脑神经元之间交流的关键机制。
蒙特利尔大学和蒙特利尔临床研究所（IRCM）的研究人员揭示了一种对大脑细胞连接的结构排列和运作至关重要的蛋白复合体的不同功能，以及其对特定认知行为的影响。
这项研究由Hideto Takahashi领导，他负责IRCM专注于突触发育和可塑性的研究小组，合作伙伴包括约克大学的Steven Connor和日本德岛大学的Masanori Tachikawa。他们的发现发表在《EMBO期刊》上。
虽然突触组织问题与各种神经精神疾病相关，但导致这些干扰的确切过程仍然 largely unknown。研究人员认为，他们的发现可能为未来的治疗提供重要洞察。
Takahashi强调了这项研究的两个主要目标：
“一个是揭示参与大脑细胞通讯的新分子机制，”他解释道。“另一个是创造一种新的焦虑症动物模型，表现出与恐慌症和广场恐惧症类似的行为，帮助我们开发创新的治疗方法。”
探索机制
如焦虑症、自闭症和精神分裂症等心理健康状况是加拿大及全球最重要的健康挑战之一。尽管这些疾病广泛存在，但开发有效的药物和治疗方法仍然困难，主要是由于大脑的复杂性。因此，研究人员努力阐明导致认知障碍的基本机制，以改善治疗方法。
突触是两个神经元（大脑细胞）之间形成的连接，对于传递信号和确保大脑正常功能至关重要。兴奋性突触—负责向目标神经元发起信号—及其分子成分的问题可能导致各种心理健康问题。
Takahashi的团队之前在突触中发现了一种称为TrkC-PTPσ的新蛋白复合体，专属于兴奋性突触。编码TrkC（NTRK3）和PTPσ（PTPRS）的基因与焦虑症和自闭症分别相关。然而，这一复合体如何影响突触发育和认知功能的具体方式仍不明确。
首席作者Husam Khaled的最新研究，Takahashi实验室的博士生，证明了TrkC-PTPσ复合体在通过调节各种突触蛋白的磷酸化（即一种生化修饰）来调控兴奋性突触的结构和功能发展方面的作用。当这一复合体遭到破坏时，小鼠会出现特定的行为问题。
大脑的基本组成部分
神经元是大脑和神经系统的基本单元，负责传递和接收调节大脑和身体功能的信号。相邻的神经元通过突触相互作用，突触作为信号交换的通道。
这样的交流对于正确的大脑活动至关重要，包括学习、记忆和认知。突触或其成分的任何缺陷都可能干扰神经元之间的交流，从而导致一系列脑部疾病。
通过工程化具有特定遗传突变的小鼠，破坏TrkC-PTPσ复合体，Takahashi小组发现了该复合体的具体作用。他们发现它控制着贡献于突触结构和组织的几种蛋白质的磷酸化。
对这些变异小鼠大脑的高分辨率成像揭示了突触组织不规则，进一步分析其信号功能表明非活突触增加，伴随着信号缺陷。对变异小鼠的行为观察显示出焦虑水平升高，特别是对陌生情况的回避倾向加大，以及社会交往受到损害。
