eLife速递：记忆的“保鲜剂”找到了！华东师大刘帅/殷东敏团队揭示mRNA乙酰化是记忆调控的关键机制

你有没有过这样的经历？刚见完新朋友，转身就忘了长啥样；十几年前第一次约会的餐厅，却记得清清楚楚。

为什么有些记忆转身就忘，有些却能记一辈子？我们的大脑，究竟是怎么决定“哪些该记住，哪些该忘掉”的？

2026年3月23日，华东师范大学刘帅、殷东敏团队在《eLife》上发表的研究，从分子层面给出了一个全新的答案：

记忆的形成，不只是神经元之间的连接变化——小鼠海马体突触中的 N4 - 乙酰胞苷（ac4C）修饰会随空间记忆动态变化，记忆形成时，它升高；记忆消退时，它回落。而乙酰转移酶 NAT10 是调控这一过程的关键，其通过调节记忆相关 mRNA 的 ac4C 修饰影响突触可塑性和空间记忆。该研究还构建了 ac4C 表观转录组数据库，揭示了mRNA 乙酰化在记忆调控中的核心作用。

记忆来了，突触里多了一个“标记”

研究者通过LC-MS/MS和ac4C dot-blot技术，先确认了小鼠海马体的RNA中存在N4-乙酰胞苷（ac4C）化学修饰。然后，他们让小鼠做Morris水迷宫任务——一种经典的记忆测试。结果发现一个非常有意思的现象：海马体整体匀浆中，ac4C水平没有变化。但把突触体单独拿出来看——ac4C在记忆形成后显著升高，等记忆自然消退后，又恢复到基线。

因此，突触 ac4C 修饰与记忆形成、消退同步动态调控。

哪些mRNA被修饰了？

通过低输入acRIP-seq技术，研究者鉴定出1237个在记忆形成期ac4C修饰升高的mRNA，叫MISA（记忆诱导的突触ac4C）。这些mRNA的功能，集中在突触可塑性和记忆相关通路。其中Arc基因特别显眼——它是记忆研究中已知的核心分子。Arc的mRNA，ac4C修饰只在突触中随记忆升高，而且它的蛋白水平也同步上调。

也就是说Arc 的 ac4C 修饰是突触局部调控记忆的关键分子。

NAT10 是突触 ac4C 修饰的关键调控因子

通过基因标记、免疫荧光等证实 NAT10 主要表达于小鼠海马体成熟神经元。蛋白质印迹发现，记忆形成后 NAT10 从细胞质转移至突触后致密区，突触中 NAT10 蛋白水平升高，且cLTP实验证实神经活动可诱导 NAT10 向突触富集，调控 Arc 的 ac4C 修饰。

因此，NAT10 是突触 ac4C 修饰的关键调控因子，且随记忆发生亚细胞定位改变。

没有NAT10会怎样？

研究者构建了NAT10条件性敲除小鼠，专门在海马体里把NAT10去掉。结果：突触中717个MISA mRNA的ac4C修饰降低；Arc、Camk2a等记忆相关基因的蛋白水平下调；电生理记录显示，突触长时程增强（LTP）的维持阶段受损；Morris水迷宫证实，小鼠的空间记忆缺陷。

因此，NAT10 介导的 ac4C 修饰是突触可塑性和记忆的必要条件。

全文总结

该研究系统探究了 mRNA 的 ac4C 修饰在小鼠空间记忆中的作用，首先证实小鼠海马体突触中存在 ac4C 修饰且随记忆动态变化，接着鉴定出记忆特异性调控的突触 ac4C mRNA 并明确 Arc 为核心分子，随后发现 NAT10 是突触 ac4C 修饰的关键调控因子，且会随记忆从细胞质转移至突触，最后通过基因敲除证实 NAT10 通过调控突触 ac4C 修饰，影响记忆相关基因的表达、突触可塑性，最终调控空间记忆的形成。

本研究为记忆障碍相关疾病（如阿尔茨海默病）的发病机制提供新视角，NAT10 和 ac4C 修饰可作为潜在治疗靶点，构建的 ac4C 数据库也为后续神经科学研究提供了重要资源。

小编寄语：

记忆的形成，是神经科学最核心的谜题之一。我们知道海马体，突触可塑性，蛋白质合成很重要，但“记忆是怎么被选择性地储存的”这个问题，一直没有一个完整的答案。

华东师范大学刘帅、殷东敏团队的这项研究，从RNA修饰的角度给出了一个新答案：ac4C，一种RNA上的化学修饰，在突触中随记忆动态变化。记忆形成时，它升高；记忆消退时，它回落。而NAT10是关键调控因子。记忆来了，它就从细胞质搬家到突触，开始工作。敲掉它，记忆也就没了。这是第一次将RNA乙酰化修饰与记忆调控直接关联起来。被标记的信息，被优先保留；没被标记的，慢慢消退。

这就是为什么有些回忆能记一辈子，有些转身就忘。

https://doi.org/10.7554/eLife.108995

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