删除学习诱导的树突棘会破坏其编码的记忆

长期记忆通常被认为依赖于活动依赖性的突触可塑性及其伴随的结构重塑，然而，关于这种重塑是记忆存储所必需的直接因果证据一直缺乏。一个典型例子是树突棘的形成：学习后会出现新的树突棘，但它们是否构成记忆的物理基础仍未明确。为此，我们开发了新生树突棘消除工具（New Spine Elimination Tool, NSET），这是一种化学遗传学策略，可清除在特定突触可塑性时间窗口内形成的树突棘。NSET结合了可诱导表达的可降解型肌动蛋白结合蛋白 Drebrin 与配体触发的蛋白酶体降解机制。由于主要是新生树突棘会将这种可降解蛋白整合进其细胞骨架，配体处理可选择性消除这些新生棘，同时保留既有树突棘。在海马切片培养中，NSET在不改变总体树突棘密度且不影响既有树突棘的情况下，消除了近期形成的树突棘。将其应用于小鼠基底外侧杏仁核体内实验时，选择性去除学习诱导产生的树突棘破坏了听觉恐惧记忆，而巩固后的记忆以及新的学习能力仍保持完整。这些发现为新形成的树突棘是长期记忆存储所必需的提供了直接的因果证据。

长期记忆通常被认为依赖于活动依赖性的突触可塑性及其伴随的结构重塑，然而，支持这种重塑是记忆存储所必需的直接因果证据一直缺乏。一个典型例子是树突棘的形成：学习后会出现新的树突棘，但它们是否构成记忆的物理基础仍未明确。为解决这一问题，我们开发了新生树突棘消除工具（New Spine Elimination Tool，NSET），这是一种化学遗传学策略，可清除在特定突触可塑性时间窗口内形成的树突棘。NSET将可诱导表达的、可降解形式的肌动蛋白结合蛋白Drebrin与配体触发的蛋白酶体降解相结合。由于主要是新生树突棘将这些可降解蛋白整合入其细胞骨架中，施加配体即可将其消除，同时保留既存树突棘。在海马切片培养中，NSET在不改变总体树突棘密度或影响既存树突棘的情况下，选择性地消除了近期形成的树突棘。在小鼠基底外侧杏仁核中体内应用时，选择性去除学习诱导的树突棘破坏了听觉恐惧记忆，而已巩固的记忆及新学习能力仍保持完整。这些发现为新形成的树突棘是长期记忆存储所必需的提供了直接的因果证据。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.18.745461v1?rss=1

🏷️ 树突棘 学习诱导 突触可塑性 记忆存储 化学遗传学