科学家成功解析大脑掌管学习记忆的“分子开关”

　　新华社上海1月24日电（记者董雪）在人类大脑的微观世界里，有一类名为 “NMDA”的神奇受体，它们就像嵌套在神经突触上的“分子开关”，掌控着学习与记忆等功能的神经信号传递，广泛参与神经发育、突触可塑性、认知及情绪等高级脑功能调控。

　　近日，来自中国科学院脑智卓越中心的竺淑佳研究员团队，凭借多年技术沉淀与创新探索，成功从成年哺乳动物的大脑皮层和海马中提取NMDA受体，首次以原子分辨率将内源NMDA受体的三维结构呈现出来，并详细揭示了该受体的3种主要亚型及比例，相关成果23日在线发表于国际学术期刊《细胞》。

　　“内源”是此次研究成果的闪光点所在。竺淑佳介绍，以往学界针对NMDA受体的研究多依赖于“体外异源重组”手段，简单来讲，就是借助基因工程技术在体外表达重组受体。然而这种人工培育的受体与大脑内天然存在的内源受体相比，恰似“仿品”与“真品”，存在细微却关键的差异。

　　获取内源受体的过程犹如“大海捞针”。文章第一作者、中国科学院脑智卓越中心和中国科学院上海药物研究所李扬研究组联合培养的博士研究生张明告诉记者，团队历时多年定制了能识别出该受体的独家工具，从成年大鼠的大脑皮层和海马中捕获丰度极低的内源NMDA受体，随后借助冷冻电镜和人工智能算法对其进行了深度解析。

　　研究结果显示，成年大鼠大脑皮层与海马区域内存在着3种主要的NMDA受体亚型，分别是GluN1-N2A-N2B、GluN1-N2B和GluN1-N2A，它们在该区域内所占比例依次为45%、35%和20%。

　　尤为值得关注的是，内源NMDA受体的亚基表达和受体组装受到严格的大脑发育时空变化调控。过去三十年来，学界普遍认为GluN1-2B最终会向GluN1-2A单一转变。但此次研究打破了这一固有认知，发现出生时的GluN1-2B会在成年阶段转变为GluN1-2A-2B、GluN1-2B和GluN1-2A共存的复杂模式。

　　不仅如此，研究还敏锐捕捉到内源NMDA受体与异源重组NMDA受体在糖基化位点等关键细节上的差异，为开发靶向NMDA受体治疗神经或精神类疾病的药物设计提供了重要的理论基础。（完）