昆明動物所發現海馬體DPP9調控記憶的分子機制

學習和記憶是大腦海馬體的重要功能。其中，記憶是一個復雜的過程，涉及信息的編碼、存儲和提取。記憶形成所涉及的關鍵過程之一是突觸可塑性，長時程增強（LTP）是突觸可塑性的一種形式。然而，記憶背后的分子機制尚未被完全理解。

二肽基肽酶（DPP）家族包含四種脯氨酰特異性肽酶：DPP4、成纖維細胞活化蛋白（FAP）、DPP8?和DPP9。DPP4?和FAP?在中樞神經系統（CNS）中的分布較低。目前學界已知二肽基肽酶（DPP）家族成員通過外周底物間接調節記憶能力。然而，該家族對中樞神經系統（CNS）的直接影響尚未完全闡明。DPP9是DPP家族中的一員，中國科學院昆明動物研究所研究員徐林團隊對小鼠大腦切片中DPP9分布和酶活性研究發現，DPP9在海馬體中高度表達。為對DPP9功能進行進一步研究，研究團隊構建了DPP9過表達和敲低模型。使用CasRx?降低小鼠海馬體中DPP9?的表達后發現小鼠的記憶能力和LTP被損傷，但DPP9?表達的增加會改善這些功能。同時，研究團隊還觀察到，在記憶提取測試后，DPP9?的表達水平有所上升

此外，研究團隊通過蛋白質組學鑒定了差異表達蛋白（DEP），揭示了DPP9?調節記憶的相關通路，發現了一種與學習和記憶相關的神經肽Y?（NPY）是DPP9?的底物，因此，通過一系列實驗來證明海馬中NPY?和DPP9?之間的關系。研究發現，DPP9?直接與NPY相互作用，抑制DPP9?的酶活性會對記憶和LTP產生負面影響。此外，DPP9?的相互作用蛋白參與樹突棘和軸突的功能，并與記憶及軸突相關基因的功能密切相關。研究還發現DPP9?對肌動蛋白功能具有調節作用。許多研究表明，肌動蛋白是一種重要的蛋白質，可維持樹突棘的形態和發生，影響肌動蛋白的聚集可以調節學習和記憶。這些發現表明DPP9?可以通過多種途徑和多種方式影響突觸活力。綜上所述，研究發現DPP9?通過其酶活性和蛋白質相互作用共同影響CNS，為理解記憶及DPP?家族功能的分子機制提供了新的視角。

近日，以上研究以Hippocampal dipeptidyl peptidase 9 bidirectionally regulates memory associated with synaptic plasticity為題，發表于Journal of Advanced Research。以色列理工學院博士研究生趙亞伯、中國科學院昆明動物研究所博士研究生王詩哲為該文章的共同第一作者，周啟心副研究員為文章的通訊作者。

該工作得到科技創新計劃2030、國家自然科學基金、云南省科學技術計劃的資助。

原文鏈接:?https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2090123224004338

DPP9雙向調節突觸可塑性影響學習記憶 示意圖