神经树突线粒体炫在突触可塑性中的作用
[Abstract]:Dendritic spines are important sites for synaptic plasticity, and their long-term structural changes are considered to be the structural basis for long-term memory storage. The regulation of organelles is central to the cellular and molecular mechanisms of long-term structural plasticity of dendritic spines. However, as a widely distributed and important organelle, there are few reports on whether mitochondria - - which are involved in regulating the structural plasticity of dendritic spines and how to play a signal regulatory role. With the help of the newly modified cpYFP fluorescent protein, Cheng Ping studies Mitochondrial blinding, a novel cytobiological phenomenon at the level of single mitochondria, has been found in cardiomyocytes. Subsequent studies have found that mitochondrial blinding is a multi-signal complex phenomenon, which is widespread and may serve as a signal to regulate a variety of physiological and pathological processes. However, the basic properties and physiology of mitochondrial blinding in nerve cells. The function of mitochondrial blinding is not clear. First, we studied the release patterns and basic properties of mitochondrial blinding in cultured hippocampal neurons. Then, we found the correlation between mitochondrial blinding and structural plasticity of dendritic spines by chemically induced long-term potentiation of synapses. The correlation between mitochondrial dazzling and structural plasticity of dendritic spines and how mitochondrial dazzling regulates synaptic plasticity at precise spatial and temporal scales are studied in detail, and related signaling pathways are explored. In addition, we also found that the amplitude of long-term increase of dendritic spines was positively correlated with the frequency of mitochondrial blinding in adjacent dendrites after stimulation. The increase in mitochondrial blinding frequency depends on the activation of CaMKII protein rather than on protein synthesis. Further studies have shown that increasing the frequency of mitochondrial blinding with low concentrations of Nigeria bacteriocin can transform the short-term increase of dendritic spines induced by glutamate unlocking stimulation into the long-term increase. In addition, by changing the time and location of laser-induced mitochondrial blinding, we found that mitochondrial blinding had a precise effect on long-term synaptic growth. The time-space range - - action time is about 30 minutes after induction, and the spatial attenuation constant of action is about 2 microns. In addition, when reactive oxygen species scavengers inhibit synaptic plasticity-related mitochondrial blinding frequencies increase, the long-term increase of dendritic spines can be inhibited. Mitochondrial blinding is necessary for long-term enlargement of dendritic spines and is sufficient to transform dendritic spines from short-term to long-term enlargement. In addition, we found that mitochondrial flare modulates the amplitude of dendritic spine enlargement in a frequency-modulated rather than amplitude-modulated manner, and this effect may be achieved by local production of reactive oxygen species.
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:Q42
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