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华科大朱铃强/刘丹揭示非编码RNA可以控制社会等级地位

2020.1.21
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majiushuo

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  社会等级制度是一种自然发生的,进化上保守的现象,是获取食物,交配机会和休憩地等资源的指导原则,对动物和人类的健康与疾病产生深远影响。然而,构成社会等级制度的详细分子调控机制仍然难以捉摸。

  2020年1月20日,华中科技大学朱铃强及刘丹共同通讯在Cell Research 在线发表题为“A novel pathway regulates social hierarchy via lncRNA AtLAS and postsynaptic synapsin IIb”的研究论文,该研究发现称为AtLAS的突触蛋白II的反义长非编码RNA(lncRNA)在调节社会等级中起着至关重要的作用。在优势小鼠的前额叶皮层兴奋性锥体神经元中,AtLAS减少;一致地,AtLAS的沉默或过表达分别提高或降低了社会地位。

  总而言之,这些发现揭示了lncRNA AtLAS及其靶标syn2b在通过控制突触后AMPAR来调节社会行为中的新作用。

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  社会等级制度是一种自然发生的,进化上保守的现象,是获取食物,交配机会和休憩地等资源的指导原则,对动物和人类的健康与疾病产生深远影响。社会主导地位的建立取决于多个大脑区域的良好组织和协调,这些区域包括内侧前额叶皮层(mPFC),海马,杏仁核和伏隔核。其中,内侧前额叶皮层(mPFC)特别令人感兴趣。一项对人体进行的功能磁共振成像(fMRI)研究证实,背内侧前额叶皮层(dmPFC)与优势相关的行为紧密相关。在成群饲养的啮齿动物中,mPFC被认为是社会优势的中心。

  在优势小鼠中,mPFC神经元的活性上调,并且mPFC中的损伤导致社会排名下降。AMPA受体(AMPARs)的过表达或光遗传学激活增强了mPFC中突触强度,从而增强了社交能力。此外,抑制性神经元中BDNF / TrkB信号的缺失导致社会优势降低,这可以通过mPFC中兴奋性神经元的光遗传沉默来逆转。因此,mPFC中的突触活动对于社会地位起着至关重要的作用。

  最近的一项研究表明,先前的获胜历史能够增强社会支配力,被称为“获胜者效应” ,这表明先前经验在社会等级中的关键作用。研究表明,表观遗传调控对于将这种成功经验(环境刺激)转化为社会地位(表型)的提升至关重要。然而,构成社会等级制度的详细分子调控机制仍然难以捉摸。

  长非编码RNA(lncRNA)是长度超过200个核苷酸的一大类多样的RNA转录物,在表观遗传调控中是众所周知的。由于基因组位点的多样性和丰富的功能模式,lncRNAs与神经发育,神经元存活和神经退行性变等多种生物学过程有关。此外,特定lncRNA表达的改变也与异常的社会行为有关。例如,MSE1AS是moesin假基因1(MSNP1)的反义lncRNA,在自闭症的颞皮质中被显著上调,这是一种以社交互动障碍为特征的众所周知的神经发育障碍。敲除小鼠脑细胞质(BC1)RNA会降低社交互动水平。因此,重要的是探索lncRNA是否以及如何参与社交等级的建立。

  在该研究中,发现称为AtLAS的突触蛋白II的反义长非编码RNA(lncRNA)在调节社会等级中起着至关重要的作用。在优势小鼠的前额叶皮层兴奋性锥体神经元中,AtLAS减少;一致地,AtLAS的沉默或过表达分别提高或降低了社会地位。

  从机制上讲,研究人员显示AtLAS调节突触素II基因的可变聚腺苷酸并增加突触素2b(syn2b)的表达。Syn2b通过其独特的C端序列与AMPAR在突触后位点直接结合,从而降低了AMPA受体(AMPAR)介导的兴奋性突触传递。此外,破坏syn2b与AMPAR结合的肽可增强突触强度和社会地位。这些发现揭示了lncRNA AtLAS及其靶标syn2b在通过控制突触后AMPAR来调节社会行为中的新作用。

  参考消息:

  https://www.nature.com/articles/s41422-020-0273-1


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