SRGAP2限制成年皮层回路中经验依赖性的结构性突触可塑性

在大脑皮层回路中，突触可塑性既包括已存在突触权重的变化，即功能性突触可塑性；也包括突触的形成与消除，即结构性突触可塑性。经验依赖性的结构性突触可塑性在发育关键期的幼年皮层回路中十分显著，但在成年皮层回路中则急剧下降。限制成年皮层回路中经验依赖性结构性突触可塑性的分子机制在很大程度上仍不清楚。 在发育过程中，突触后蛋白SRGAP2限制皮层锥体神经元（CPNs）中兴奋性（E）和抑制性（I）突触的形成，并促进其成熟。SRGAP2的表达持续维持至成年期，但其在成年皮层中的突触功能尚未被探索。通过对2/3层CPNs树突棘动态进行纵向双光子（2P）成像，我们发现这种感觉剥夺形式会在成年组成型SRGAP2+/-小鼠中诱导显著增加的结构性突触可塑性，并偏向于促进树突棘形成；相比之下，在野生型成年小鼠中，修剪触须并不会诱导显著的结构性突触可塑性。 利用条件性、细胞类型特异性的SRGAP2缺失，我们证明这种经验依赖性的结构性突触可塑性同时需要2/3层表达SRGAP2的CPNs和小胶质细胞中的SRGAP2。我们此前已证明，人类特异性的旁系同源基因SRGAP2B/C可抑制SRGAP2的所有已知功能，从而表型模拟SRGAP2单倍剂量不足；我们的结果提示，SRGAP2B/C可能赋予成人皮层回路中的人类锥体神经元更高水平的经验依赖性结构性突触可塑性。

在皮层回路中，突触可塑性既包括已有突触权重的变化，即功能性突触可塑性，也包括突触的形成与消除，即结构性突触可塑性。经验依赖性的结构性突触可塑性在发育关键期的幼年皮层回路中表现显著，但在成年皮层回路中则大幅下降。限制成年皮层回路中经验依赖性结构性突触可塑性的分子机制在很大程度上仍不清楚。

在发育过程中，突触后蛋白SRGAP2限制皮层锥体神经元（CPNs）中兴奋性（E）和抑制性（I）突触的形成，并促进其成熟。SRGAP2的表达持续维持至成年期，但其在成年皮层中的突触功能尚未被探索。通过对2/3层CPNs树突棘动态变化进行纵向双光子（2P）成像，我们发现，这种感觉剥夺在成年构成性SRGAP2+/-小鼠中诱导了显著增强的结构性突触可塑性，并倾向于促进树突棘形成；相比之下，在野生型成年小鼠中，修剪胡须并不会诱导显著的结构性突触可塑性。通过采用条件性、细胞类型特异性的SRGAP2缺失，我们证明，这种经验依赖性的结构性突触可塑性既需要2/3层表达SRGAP2的CPNs中的SRGAP2，也需要小胶质细胞中的SRGAP2。我们此前已证明，人类特异性的旁系同源基因SRGAP2B/C可抑制SRGAP2的所有已知功能，从而表型模拟SRGAP2半量不足；我们的结果提示，SRGAP2B/C可能赋予成人皮层回路中的人类锥体神经元更高水平的经验依赖性结构性突触可塑性。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.21.746251v1?rss=1

🏷️ SRGAP2 结构性突触可塑性 经验依赖性可塑性 成年皮层回路 树突棘动态 小胶质细胞