PNAS：蒲慕明院士发表新文章

摘要 : 来自加州大学伯克利分校、斯坦福大学和中科院上海生命科学研究院的研究人员在新研究中证实，synaptotagmin-6和complexin调控了通过胞吞信号通路的神经活动依赖性BDNF释放。这一重要的研究发现发布在7月27日的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

来自加州大学伯克利分校、斯坦福大学和中科院上海生命科学研究院的研究人员在新研究中证实，synaptotagmin-6和complexin调控了通过胞吞信号通路的神经活动依赖性BDNF释放。这一重要的研究发现发布在7月27日的(PNAS)上。

领导这一研究的是任职于加州大学伯克利分校和中科院上海生命科学研究院神经科学研究所的蒲慕明(Mu-ming Poo)教授。蒲慕明是一位国际著名的神经生物学家，其主要从事轴突导向和突触可塑性的分子与细胞机制研究，取得一系列重要研究成果。2009年当选为美国国家科学院院士，2011年当选中国科学院院士=。

众所周知，神经营养因子家族成员脑源性神经营养因子(BDNF)在神经元存活和分化，突触发育及可塑性，以及许多认知功能中发挥着重要的调控作用。研究发现神经元活动调控了神经营养因子的合成与分泌，表明在大脑中神经营养因子有可能调控了活动依赖性的神经可塑性。事实上，现在有大量的证据显示活动诱导谷氨酸能突触分泌BDNF对于长时程增强(LTP)至关重要。

BDNF蛋白是由BDNF基因转录成mRNA,然后在内质网的核糖体上翻译成BDNF的前体蛋白。首先以prepro-BDNF的形式合成，在内质网上剪掉其信号肽后形成分子量为32kDa的pro-BDNF， 然后再进一步裂解而形成成熟的BDNF(mBDNF)。内源性合成的BDNF通常在颗粒囊泡中储存和运输，可响应神经活动在突触处分泌出来。有研究表明，分泌型BDNF也有可能被神经元胞吞，在神经元细胞质内以胞内体形式运输。

在这篇文章中研究人员报告称，他们通过利用量子点标记的外源性BDNF(BDNF-QDs)，发现了胞吞的BDNF-QDs优先定位在培养海马神经元树突的突触后位点。反复的神经元冲动可诱导这些位点释放BDNF-QDs，谷氨酸受体激活是这一过程的必要条件。研究人员证实complexin 1/2 (Cpx1/2)表达下调可以减少神经活动诱导的BDNF-QD分泌。在检测的8个synaptotagmin (Syt)亚型中，只有Syt6下调会损害活动诱导的BDNF-QD分泌。与之相反，活动诱导內源合成的BDNF释放则不依赖于Syt6。

这些结果表明，神经元活动有可能以一种Cpx和Syt6依赖性的方式触发了突触后树突释放胞内体BDNF，包含BDNF的胞内体有可能是神经活动依赖性突触调控BDNF的来源。

原文标题：Activity-dependent BDNF release via endocytic pathways is regulated by synaptotagmin-6 and complexin

原文摘要：Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is known to modulate synapse development and plasticity, but the source of synaptic BDNF and molecular mechanisms regulating BDNF release remain unclear. Using exogenous BDNF tagged with quantum dots (BDNF-QDs), we found that endocytosed BDNF-QDs were preferentially localized to postsynaptic sites in the dendrite of cultured hippocampal neurons. Repetitive neuronal spiking induced the release of BDNF-QDs at these sites, and this process required activation of glutamate receptors. Down-regulating complexin 1/2 (Cpx1/2) expression eliminated activity-induced BDNF-QD secretion, although the overall activity-independent secretion was elevated. Among eight synaptotagmin (Syt) isoforms examined, down-regulation of only Syt6 impaired activity-induced BDNF-QD secretion. In contrast, activity-induced release of endogenously synthesized BDNF did not depend on Syt6. Thus, neuronal activity could trigger the release of endosomal BDNF from postsynaptic dendrites in a Cpx- and Syt6-dependent manner, and endosomes containing BDNF may serve as a source of BDNF for activity-dependent synaptic modulation.

作者：秩名

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