昆明动物所发现海马体DPP9调控记忆的分子机制

学习和记忆是大脑海马体的重要功能。其中，记忆是一个复杂的过程，涉及信息的编码、存储和提取。记忆形成所涉及的关键过程之一是突触可塑性，长时程增强（LTP）是突触可塑性的一种形式。然而，记忆背后的分子机制尚未被完全理解。

二肽基肽酶（DPP）家族包含四种脯氨酰特异性肽酶：DPP4、成纤维细胞活化蛋白（FAP）、DPP8 和DPP9。DPP4 和FAP 在中枢神经系统（CNS）中的分布较低。目前学界已知二肽基肽酶（DPP）家族成员通过外周底物间接调节记忆能力。然而，该家族对中枢神经系统（CNS）的直接影响尚未完全阐明。DPP9是DPP家族中的一员，中国科学院昆明动物研究所研究员徐林团队对小鼠大脑切片中DPP9分布和酶活性研究发现，DPP9在海马体中高度表达。为对DPP9功能进行进一步研究，研究团队构建了DPP9过表达和敲低模型。使用CasRx 降低小鼠海马体中DPP9 的表达后发现小鼠的记忆能力和LTP被损伤，但DPP9 表达的增加会改善这些功能。同时，研究团队还观察到，在记忆提取测试后，DPP9 的表达水平有所上升

此外，研究团队通过蛋白质组学鉴定了差异表达蛋白（DEP），揭示了DPP9 调节记忆的相关通路，发现了一种与学习和记忆相关的神经肽Y （NPY）是DPP9 的底物，因此，通过一系列实验来证明海马中NPY 和DPP9 之间的关系。研究发现，DPP9 直接与NPY相互作用，抑制DPP9 的酶活性会对记忆和LTP产生负面影响。此外，DPP9 的相互作用蛋白参与树突棘和轴突的功能，并与记忆及轴突相关基因的功能密切相关。研究还发现DPP9 对肌动蛋白功能具有调节作用。许多研究表明，肌动蛋白是一种重要的蛋白质，可维持树突棘的形态和发生，影响肌动蛋白的聚集可以调节学习和记忆。这些发现表明DPP9 可以通过多种途径和多种方式影响突触活力。综上所述，研究发现DPP9 通过其酶活性和蛋白质相互作用共同影响CNS，为理解记忆及DPP 家族功能的分子机制提供了新的视角。

近日，以上研究以Hippocampal dipeptidyl peptidase 9 bidirectionally regulates memory associated with synaptic plasticity为题，发表于Journal of Advanced Research。以色列理工学院博士研究生赵亚伯、中国科学院昆明动物研究所博士研究生王诗哲为该文章的共同第一作者，周启心副研究员为文章的通讯作者。

该工作得到科技创新计划2030、国家自然科学基金、云南省科学技术计划的资助。

原文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2090123224004338

DPP9双向调节突触可塑性影响学习记忆 示意图