蔡理慧PLoS One获神经科学新进展

　　

生物通报道：来自麻省理工Picower学习和记忆研究所，霍德华休斯医学院等处的研究人员发表了题为“Cdk5 Is Required for Memory Function and Hippocampal Plasticity via the cAMP Signaling Pathway”的文章，发现了重要激酶cdk5在帮助记忆，以及海马可塑性方面的重要作用，这一研究成果公布在PLoS One杂志上。

领导这一研究的是麻省理工Picower学习和记忆研究所所长蔡理慧教授，蔡理慧教授出生于台湾，是一位国际知名的神经学科学家，从事阿兹海默症研究已经25年了，曾发现人类大脑重要记忆中心，并确定了影响阿兹海默症恢复长时程基因和学习能力的基因。

2007年，蔡理慧教授研究组发现抑制一种名为Cdk5的激酶，有利于消除特定环境造成的恐惧记忆。相反，如果海马区（大脑的记忆存储中心）中这种酶的活性上升，所产生的恐惧会持续下去。自此他们开始了Cdk5与记忆，神经退行性疾病之间关联的研究。

Cdk5即细胞周期素依赖性激酶5（cyclin dependent kinase 5），它的激活因子p35对大脑皮层新生神经元的放射状迁移以及分层定位发挥着至关重要的调节作用。蔡理慧教授研究组曾发现p35若分裂成p10及p25时，当p25失去控制，会活化cdk5的蛋白质，最后细胞骨架中的Tau会磷酸化，也就是阿兹海默症患者脑神经纤维化的情形。

在这一基础上，研究人员又进一步通过实验发现，cdk5能磷酸化各种突触底物，从而影响记忆形成，而且在提出可塑性的稳态调控上也扮演了重要角色，这些研究都说明cdk5在调控记忆形成，和突触可塑性方面的重要作用。

在刚刚举行的美国国家医学院年会上，蔡理慧教授等三位华裔科学家入选了今年的美国国家医学院院士，这是对蔡理慧教授工作的肯定。另外两位科学家分别是来自加州大学旧金山分校的简悦威（Yuet-Wai Kan）教授，以及加州大学洛杉矶分校的王存玉（Cun-Yu Wang）。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Cdk5 Is Required for Memory Function and Hippocampal Plasticity via the cAMP Signaling Pathway

Memory formation is modulated by pre- and post-synaptic signaling events in neurons. The neuronal protein kinase Cyclin-Dependent Kinase 5 (Cdk5) phosphorylates a variety of synaptic substrates and is implicated in memory formation. It has also been shown to play a role in homeostatic regulation of synaptic plasticity in cultured neurons. Surprisingly, we found that Cdk5 loss of function in hippocampal circuits results in severe impairments in memory formation and retrieval. Moreover, Cdk5 loss of function in the hippocampus disrupts cAMP signaling due to an aberrant increase in phosphodiesterase (PDE) proteins. Dysregulation of cAMP is associated with defective CREB phosphorylation and disrupted composition of synaptic proteins in Cdk5-deficient mice. Rolipram, a PDE4 inhibitor that prevents cAMP depletion, restores synaptic plasticity and memory formation in Cdk5-deficient mice. Collectively, our results demonstrate a critical role for Cdk5 in the regulation of cAMP-mediated hippocampal functions essential for synaptic plasticity and memory formation.