Reduced synaptic STIM2 expression and impaired store-operated calcium entry cause destabilization of mature spines in mutant presenilin mice.
Reduced synaptic STIM2 expression and impaired store-operated calcium entry cause destabilization of mature spines in mutant presenilin mice.
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突触 STIM2 表达减少和钙库操作钙进入受损导致突变早老素小鼠成熟棘不稳定
DOI：
10.1016/j.neuron.2014.02.019
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发表时间：
2014-04-02
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Bezprozvanny I
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sun S;Zhang H;Liu J;Popugaeva E;Xu NJ;Feske S;White CL 3rd;Bezprozvanny I
蘑菇树突棘结构对于记忆存储是必不可少的，蘑菇棘的丢失可以解释阿尔茨海默病（AD）的记忆缺陷。在这里，我们显示了一个显着减少的部分蘑菇刺海马神经元早老素-1 M146 V敲入（KI）小鼠模型的家族性AD（FAD）。蘑菇刺的稳定依赖于STIM 2介导的神经元钙池操作的钙内流（nSOC）和Ca 2 +-钙调蛋白依赖性蛋白激酶II（CaMKII）的持续活性。我们证明，STIM 2-nSOC-CaMKII通路在KI神经元，老化神经元和散发性AD脑中由于STIM 2蛋白的下调而受损。我们进一步确定STIM 2的过表达挽救了KI神经元中的突触nSOC、CaMK II活性和蘑菇棘损失。我们的研究结果确定STIM 2-nSOC-CaMKII突触通路作为治疗AD和年龄相关记忆衰退的新的潜在治疗靶点。
Mushroom dendritic spine structures are essential for memory storage and the loss of mushroom spines may explain memory defects in Alzheimer's disease (AD). Here we show a significant reduction in the fraction of mushroom spines in hippocampal neurons from the presenilin-1 M146V knockin (KI) mouse model of familial AD (FAD). The stabilization of mushroom spines depends on STIM2-mediated neuronal store operated calcium influx (nSOC) and continuous activity of Ca2+-calmodulin-dependent protein kinase II (CaMKII). We demonstrate that STIM2-nSOC-CaMKII pathway is compromised in KI neurons, in aging neurons and in sporadic AD brains due to downregulation of STIM2 protein. We further establish that overexpression of STIM2 rescues synaptic nSOC, CaMKII activity and mushroom spine loss in KI neurons. Our results identify STIM2-nSOC-CaMKII synaptic pathway as a novel potential therapeutic target for treatment of AD and age-related memory decline.
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