生物通报道  11月20日，中科院上海生命科学研究院神经科学研究所所长蒲慕明（Mu-ming Poo）教授在《神经元》（Neuron）杂志上发表了最新研究成果，证实突触前N-甲基-D-天冬氨酸 (NMDA) 受体在活动依赖性的脑源性神经营养因子（BDNF）分泌以及皮质纹状体长时程增强（long-term potentiation, LTP）中发挥了至关重要的作用。

蒲慕明是一位国际著名的神经生物学家，其主要从事轴突导向和突触可塑性的分子与细胞机制研究，取得一系列重要研究成果。2009年当选为美国国家科学院院士，2011年当选中国科学院院士（延伸阅读：蒲慕明院士发表冷泉港实验操作文章 ）。

NMDA受体是一种特殊的离子通道蛋白，主要分布于大脑皮层、海马、丘脑、纹状体、小脑及脑干的突触后膜上，具有许多不同变构调控位点，既受突触电压的调控，也受神经递质如谷氨酸、甘氨酸、NMDA的控制。NMDA受体通道对Ca2+高度通透，在正常生理条件下，由于Mg2+对其通道的阻断作用，通道并不开放。如果各种刺激作用使得突触后膜电位部分去极化，则受体蛋白构象改变，Mg2+对其阻断作用去除，谷氨酸等神经递质使受体激活，离子通道开放，阳离子如Ca2+、Na+、K+可进出细胞，使细胞膜去极化和神经元兴奋。

近年的研究表明，谷氨酸受体及其亚型在调节学习记忆的过程中起着重要作用，各型受体均不同程度地介入了学习记忆的形成和维持过程，其中NMDA受体被认为是学习记忆中的关键物质，它可调控神经元的激活或死亡，树突、轴突结构发育及突触可塑性，影响神经回路的形成及学习、记忆过程。

兴奋性突触经短暂地重复激活，即可导致该突触强度持续的增强，此现象被称为长时程增强（LTP）。LTP是中枢神经系统可塑性的一种模式，与学习、记忆过程有关。谷氨酸等兴奋性递质的释放及其受体亚型NMDA受体的激活对LTP的产生和维持具有重要的意义。以往的研究证实突触后树突中NMDA受体激活是许多兴奋性突触LTP的必要条件，而突触前轴突中的NMDA受体对突触可塑性的作用仍有待阐明。

在这篇文章中作者们报道称，发现轴突NMDA受体通过触发活动诱导的突触前BDNF分泌，在小鼠皮质纹状体突触LTP诱导中发挥了至关重要的作用。采用遗传方法特异性耗尽皮质轴突中的BDNF或是NMDA受体亚基GluN1，均可破坏响应促强直刺激(Theta burst stimulation，TBS)皮质纹状体LTP。此外，研究人员还证实功能性的轴突NMDA受体是TBS触发持续长时间的轴突Ca2+水平增高以及BDNF分泌的必要条件，由此支持了这一观点：轴突NMDA受体激活通过增强突触前神经末梢中的Ca2+信号诱导了BDNF分泌。

这些研究结果证实了突触前NMDA受体通过介导活动诱导的突触前BDNF分泌，与突触后NMDA受体一样在皮质纹状体突触的LTP诱导中发挥了重要的作用。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Essential Role of Presynaptic NMDA Receptors in Activity-Dependent BDNF Secretion and Corticostriatal LTP

Activation of N-methyl-D-aspartate subtype of glutamate receptors (NMDARs) in postsynaptic dendrites is required for long-term potentiation (LTP) of many excitatory synapses, but the role of presynaptic axonal NMDARs in synaptic plasticity remains to be clarified. Here we report that axonal NMDARs play an essential role in LTP induction at mouse corticostriatal synapses by triggering activity-induced presynaptic secretion of brain-derived neurotrophic factor (BDNF)……

作者简介：

蒲慕明博士

1970年毕业于台湾清华大学物理系，1974年于美国Johns Hopkins大学生物物理系获博士学位，1974-1976先后在美国Woods Hole海洋生物研究所、美国Purdue大学生命科学系从事博士后研究，1976-1985在美国加州大学Irvine分校生物物理系任助理教授、副教授、教授，1985-1988任美国耶鲁大学医学院分子神经生物学系教授，1988-1995任美国哥伦比亚大学生命科学系教授，1995-2000任美国加州大学圣地亚哥分校Stephen Kuffler讲座教授，2001-2006年任美国加州大学伯克利分校分子与细胞生物学系神经生物学部主任，现任该校Paul Licht生物科学杰出讲座教授，2009年当选为美国科学院院士。1999年11月27日起任中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所首任及现任所长、神经可塑性研究组组长、高级研究员、博士生导师。

蒲慕明博士是一位国际著名的神经生物学家和生物物理学家。他在细胞膜生物物理、神经轴突导向机制、神经营养因子与神经突触可塑性的关系、突触可塑性的机制、神经环路功能等领域取得一系列重要研究成果。获得奖项及荣誉称号包括：美国NIH Javitz Neuroscience Investigator Award （1998）、台湾中央研究院院士（2000）、美国AAAS Fellow（2001）、美国Ameritec Prize（2001）、吴瑞学会奖（2002）、法国Ecole Normale Geperieure荣誉博士学位（2003）、中华人民共和国国际科学技术合作奖（2005）等。曾任Journal of Cell Biology、Journal of Neuroscience、Neuron、Current Opinion in Neurobiology、Progress in Neurobiology、Developmental Neurobiology、Journal of Physiology、Journal of Experimental Neurology、 NeuroSignals、Biochemical & Biophysical Research Communications等学术期刊的编委。现任日本RIKEN脑研究所、瑞士Friedrich Miescher 研究所、印度国立生物科学中心、台湾中央研究院分子生物研究所和语言学研究所、台湾清华大学、阳明大学等国际顾问委员会委员。