神经发育与疾病中的Eph-ephrin双向信号 长三角地区神经科学论坛 神经发育与疾病中的Eph-ephrin双向信号 徐楠杰 上海交通大学医学院 生物化学与分子细胞生物学系

系统 神经环路 细胞 突触 10 cm 1 mm 100 um 1 um

从神经细胞发育到突触功能的调节 细胞胞体 轴突 树突 末梢 轴突的生长和剪切 树突的发育和成熟 突触的形成和功能

Dendrite branching/elimination 发育神经元的剪切机制 Axon growth/pruning Dendrite branching/elimination

Eph受体 ephrin EphA1 EphA2 Ephrin-A1 EphA3 Ephrin-A3 EphA5 Ephrin-A4 GPI Ephrin-A5 EphA6 EphA8 EphB1 PTK EphB2 Ephrin-B1 EphB3 Ephrin-B2 EphB4 Ephrin-B3 EphB5 TM EphB6

EphB和ephrin-B介导的神经突触双向信号 反向信号 正向信号 EphB Ephrin-B

轴突中ephrin-B是否可作为受体介导信号？ EphB 反向信号 ??? Ephrin-B 是EphB受体的配体 Ephrin-B具有跨膜区和胞内区

海马苔藓纤维轴突特异性表达ephrin-B 输出 苔藓纤维 磷酸化的酪氨酸 反向信号 CA3 苔藓纤维 输入 Ephrin-B EphB 海马是与学习记忆相关的重要核团 苔藓纤维的发育成熟需要剪切过程

Ephrin-B 介导苔藓纤维的剪切 Calbindin 用基因敲除的策略研究小鼠体内苔藓纤维的剪切过程 Xu and Henkemeyer , Nat Neurosci 2009

Ephrin-B 的磷酸化介导苔藓纤维的剪切 Ephrin-B3Y to F 磷酸化的酪氨酸 用突变体敲入的策略分析体内ephrin-B的下游信号 Xu and Henkemeyer , Nat Neurosci 2009

Ephrin-B3 结合细胞骨架运动调节蛋白 SH2 Pak Dock180 GRB4 苔藓纤维 Ephrin-B3 tau EphB-Cos-1 细胞 Xu and Henkemeyer , Nat Neurosci 2009

海马CA1锥体细胞的树突中表达ephrin-B EphB CA3 反向信号 树突的发育包括树突的分枝，树突棘的成熟和突触的形成。 CA1 CA1 输出 输入

Thy1-GFP Propidium iodide PW6 hippocampus Thy1-GFP Propidium iodide

Ephrin-B3 对树突的成熟是必要的 树突分枝数目增多 树突棘的密度减少 Xu et al., Nat Neurosci 2011

Ephrin-B3介导胞内不同信号通路 V Ephrin-B3 SH2 PDZ Xu et al., Nat Neurosci 2011

Ephrin-B3介导胞内不同信号通路 PDZ结合部位决定树突棘的密度 Xu et al., Nat Neurosci 2011

突触后ephrin-B对发育树突的双塑形功能 PDZ PICK1 syntenin 突触形成 GRB4 树突分支 CA1 神经元树突 Xu et al., Nat Neurosci 2011

从神经发育到脑疾病 EphB 和ephrin-B 受体通过传导双向信号调控神经发育过程。 轴突寻路 神经干细胞发育 神经连接 神经元成熟 突触可塑性 ？？？ 神经干细胞发育 神经元成熟 突触可塑性 认知和疾病 EphB 和ephrin-B 受体通过传导双向信号调控神经发育过程。 Ephrin-B EphB 反向信号 正向信号

细胞－环路－系统 神经细胞 神经环路 神经系统

细胞－环路－系统 神经精神疾病的分子机制 颞叶癫痫 老年性痴呆 阿片成瘾 神经损伤(中风） 焦虑症

Modified from a review by Muri & Pasquale, 2002 EphB受体和老年性痴呆 Modified from a review by Muri & Pasquale, 2002

Modified from a review by Muri & Pasquale, 2002 EphB受体和老年性痴呆 Modified from a review by Muri & Pasquale, 2002

EphB受体和老年性痴呆 Mucke实验室：逆转 EphB2 的降低挽救AD的认知功能，Nature, 2011。

小结 Ephrin-B反向信号介导神经细胞的轴突和树突的发育过程； EphB-ephrin-B双向信号参与颞叶癫痫等神经精神疾病的发病过程。

致谢 Mark Henkemeyer Dept. of Dev & Biol. Jay Gibson Dept. of Neuroscience Ilya Bezprozvanny Dept. of Physiology UT Southwestern Medical Center NIH/NIMH