3月15日，上海科技大学生命学院童夏静课题组在国际学术期刊《自然•通讯》（Nature Communications）上发表了题为“UNC-43/CaMKII-triggered anterograde signals recruit GABAARs to mediate inhibitory synaptic transmission and plasticity at C. elegans NMJs”的研究成果，报道了突触前钙/钙调蛋白依赖的蛋白磷酸激酶II（CaMKII）触发突触通讯新功能的发现，探讨了其调控抑制性突触传递的效率与可塑性。
突触是神经细胞之间的连接，通过突触传递，神经元可以接收兴奋性信号与抑制性信号。抑制性突触传递的紊乱与多种精神类疾病相关，如自闭症、抑郁症、精神分裂症等。突触传递既能保持稳定性，也能根据环境变化做出调节以适应环境。在适应环境的过程中，突触的上级神经元（突触前神经元）需要和下级神经元（突触后神经元）进行“通讯”：上级神经元在感知环境（神经活性）变化时，需要触发顺向信号“告知” 下级神经元环境的变化，让其做出改变，从而调控突触传递效率、适应环境。然而，在抑制性突触中上级神经元（突触前神经元）如何触发顺向信号一直不清楚。
CaMKII可以感知神经活性介导的胞内钙离子信号，自40年前其被发现以来，很多科学家聚焦于突触后CaMKII的功能，发现突触后CaMKII通过调控受体的胞内转运及突触内招募等过程参与可塑性，并证明其与学习与记忆高度相关。越来越多的研究发现CaMKII也在突触前有较高的富集，但是突触前CaMKII的功能一直未知。
本研究首次发现在抑制性突触中，突触前CaMKII可以触发突触前顺向信号Neurexin和Punctin蛋白，通过促进Neurexin上膜和Punctin分泌，从而跨突触招募突触后支架蛋白Neuroligin来稳定GABAA受体(图)。研究人员利用光遗传学手段激活突触前神经元，发现CaMKII可以感知神经活性的变化并增加顺向信号的强度，进而诱导突触后GABAA受体聚集。该工作证明了突触前CaMKII参与抑制性突触可塑性。
值得一提的是，参与编码该顺向信号通路的基因（CAMK2A，NRXN，NLGN等）都与自闭症等精神类疾病高度相关，因此该顺向信号的紊乱很有可能是某些精神类疾病的发病机理。
图. CaMKII调控顺向信号分泌招募突触后GABAA受体
上海科技大学生命学院2018级硕博连读研究生郝越及澳大利亚昆士兰大学博士后Haowen Liu为该论文的第一作者，童夏静教授为该论文通讯作者，上海科技大学为第一完成单位
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-37137-0
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