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【2h】

Conditional ablation of neuroligin-1 in CA1 pyramidal neurons blocks LTP by a cell-autonomous NMDA receptor-independent mechanism

机译：CA1锥体神经元中神经胶质蛋白1的条件消融通过细胞自主NMDA受体独立机制阻断LTP

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Neuroligins are postsynaptic cell-adhesion molecules implicated in autism and other neuropsychiatric disorders. Despite extensive work, the role of neuroligins in synapse function and plasticity, especially NMDA receptor (NMDAR)-dependent LTP, remains unclear. To establish which synaptic functions unequivocally require neuroligins, we analyzed single and triple conditional knockout (cKO) mice for all three major neuroligin isoforms (NL1-NL3). We inactivated neuroligins by stereotactic viral expression of Cre-recombinase in hippocampal CA1 region pyramidal neurons at postnatal day 0 (P0) or day 21 (P21), and measured synaptic function, synaptic plasticity, and spine numbers in acute hippocampal slices 2–3 weeks later. Surprisingly, we find that ablation of neuroligins in newborn or juvenile mice only modestly impaired basal synaptic function in hippocampus, and caused no alteration in postsynaptic spine numbers. However, triple cKO of NL1-NL3 or single cKO of NL1 impaired NMDAR-mediated excitatory postsynaptic currents (NMDAR EPSCs), and abolished NMDAR-dependent LTP. Strikingly, the NL1 cKO also abolished LTP elicited by activation of L-type Ca2+-channels during blockade of NMDARs. These findings demonstrate that neuroligins are generally not essential for synapse formation in CA1 pyramidal neurons but shape synaptic properties and that NL1 specifically is required for LTP induced by postsynaptic Ca2+-elevations, a function which may contribute to the pathophysiological role of neuroligins in brain disorders.
机译：神经胶蛋白是与自闭症和其他神经精神疾病有关的突触后细胞粘附分子。尽管进行了大量工作，神经胶蛋白在突触功能和可塑性中的作用，尤其是依赖于NMDA受体（NMDAR）的LTP仍不清楚。为了确定哪些突触功能明确需要神经胶蛋白，我们分析了三种主要神经胶蛋白同工型（NL1-NL3）的单条件和三条件敲除（cKO）小鼠。我们在出生后第0天（P0）或第21天（P21）通过海马CA1区锥体神经元中Cre重组酶的立体定向病毒表达使神经胶蛋白失活，并在2-3周的急性海马切片中测量突触功能，突触可塑性和脊柱数量。后来。令人惊讶地，我们发现，新生或幼年小鼠中神经胶蛋白的消融仅适度损害海马体的基础突触功能，并且不引起突触后脊柱数目的改变。但是，NL1-NL3的三倍cKO或NL1的单倍cKO损害了NMDAR介导的兴奋性突触后电流（NMDAR EPSC），并废除了依赖NMDAR的LTP。令人惊讶的是，NL1 cKO还废除了在NMDAR阻断期间激活L型Ca 2 + 通道引起的LTP。这些发现表明，神经胶蛋白通常不是CA1锥体神经元中突触形成所必需的，而是形状突触特性，而NL1是突触后Ca 2 + 升高所诱导的LTP所特有的，这一功能可能有助于神经胶蛋白在脑部疾病中的病理生理作用。

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