华中科技大学Nature子刊帕金森病研究新成果

　　

生物通报道  来自华中科技大学、斯坦福大学医学院的研究人员在帕金森病研究中取得突破性进展，相关论文“Dynamic rewiring of neural circuits in the motor cortex in mouse models of Parkinson's disease”发表在8月3日的《自然神经科学》（Nature Neuroscience）杂志上。

华中科技大学的许彤辉 （Tonghui Xu）教授及斯坦福大学医学院的Jun B Ding博士是这篇论文的共同通讯作者。许彤辉教授主要致力于学习记忆过程中以及神经性疾病病理条件下突触结构的可塑性研究。

帕金森病（PD）是中老年人常见的中枢神经系统变性疾病（延伸阅读：Nature揭秘异病同源：一因如何致二果？ ）。其主要病理改变为中脑黑质致密部多巴胺（DA）能神经元进行性变性丢失，纹状体区多巴胺含量减少，以及残存的多巴胺能神经元内形成以α-突触共核蛋白（α-Syn）为主要成分的嗜酸性包涵体——路易小体（LB）。该病起病缓慢，呈慢性进行性发展，以静止性震颤、肌强直、运动减少和姿势步态异常为主要表现。随着全球老龄化的加剧，患病率日趋增多，帕金森病已成为世界各国研究的热点和难点问题。

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随着对帕金森病研究的深入，学者们将研究目光投向了神经可塑性领域，期望能够从帕金森病发病后神经系统自身重塑方面取得突破。所谓可塑性，概指可变性、可修饰性，主要是指各种因素和各种条件经过一定的时间作用后引起的神经变化。可塑性变化可表现在很多方面，在宏观上可以表现为脑功能（如学习记忆）、行为表现及精神活动改变，在微观水平有神经元突触、神经环路的微细结构和功能的变化，包括神经化学物质（神经递质、神经调质、受体等）、神经电生理活动以及突触形态亚微结构等方面的变化。

在这篇新文章中，研究人员利用帕金森病小鼠模型及双光子成像证实，多巴胺耗竭可导致运动皮质发生一些结构变化。他们进一步观察到多巴胺D1和D2受体信号选择性及差异性调控了这些异常的结构和功能可塑性改变。研究结果表明，D1和D2受体信号均调控了运动皮质可塑性，多巴胺丧失造成非典型的突触适应，有可能促成了帕金森病中观察到的运动能力及运动记忆受损。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Dynamic rewiring of neural circuits in the motor cortex in mouse models of Parkinson's disease

Dynamic adaptations in synaptic plasticity are critical for learning new motor skills and maintaining memory throughout life, which rapidly decline with Parkinson's disease (PD). Plasticity in the motor cortex is important for acquisition and maintenance of motor skills, but how the loss of dopamine in PD leads to disrupted structural and functional plasticity in the motor cortex is not well understood……

作者简介：

许彤辉

教授，博士生导师

教育经历
2010-至今 华中科技大学 武汉光电国家实验室（筹），生物医学光子学部，教授
2007-2009年 美国加利福尼亚州立大学圣克鲁斯分校，分子细胞发育生物学系，Yi Zuo博士实验室博士后
2005-2007年 美国加利福尼亚州立大学戴维斯分校，神经生物学研究中心，Ebenezer Yamoah博士实验室博士后
1999-2004年 中国科学院上海生命科学院，施玉梁教授博士研究生
1992-1999年 上海交大农学院，动物科学系，学士
 
工作经历
2010-至今 华中科技大学 武汉光电国家实验室（筹），生物医学光子学部，教授

学术兼职  
研究方向 本研究组致力于学习记忆过程中以及神经性疾病病理条件下突触结构的可塑性研究。突触是神经元之间的联系部位，是神经网络行使功能的基本结构单位。突触结构的可塑性与神经中枢的发生发展密切相关，也是大脑行使学习和记忆功能的结构基础。我们将以转基因荧光小鼠和多种神经性疾病动物模型为实验对象，以活体双光子共聚焦显微成像技术为主，结合电生理、激光扫描共聚焦钙成像以及行为学等研究方法，开展的研究方向包括：1）中枢神经网络学习记忆的结构学原理；2）神经性疾病突触结构可塑性变化及神经网络重建；3）保护或促进突触发育的药物作用机制以及应用研究。