Wnt-7a-positive dendritic cytonemes induce synaptogenesis in cortical neurons
Wnt-7a-positive dendritic cytonemes induce synaptogenesis in cortical neurons
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Wnt-7a 阳性树突状细胞因子诱导皮质神经元突触发生
DOI：
10.1101/2023.02.17.528927
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Piers T
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Piers T
突触发生涉及树突状丝状伪足接触转化为稳定的连接与突触组件的确切并置。已经假定由Wnt/β-连环蛋白和钙触发的信号传导有助于这一过程。然而，目前还不清楚这种信号传导过程如何协调突触的形成，以组织突触沿沿着的空间排列。我们表明，在人类皮质神经元棘形成期间，WNT 7A负载在动态树枝状丝状伪足上。WNT 7A存在于丝状伪足的尖端和与相邻神经元树突的接触位点，触发Wnt共受体LRP 6的空间限制定位。在这里，我们证明了WNT 7A在丝状伪足尖端导致钙瞬变的诱导，前和突触后蛋白的聚集，以及随后转化为成熟的棘。虽然可溶性WNT 7A蛋白也可以支持突触发生，但它不能为棘形成和钙瞬变提供这种程度的空间信息，并且突触标记物沿树突异位沿着诱导。我们的数据表明，树突状丝状伪足WNT 7A轴承所需的局部钙信号和启动突触形成的细胞素，并提供了一个优雅的机制，精心策划的定位突触沿着树突。
Synaptogenesis involves the transformation of dendritic filopodial contacts into stable connections with the exact apposition of synaptic components. Signalling triggered by Wnt/β-catenin and calcium has been postulated to aid this process. However, it is unclear how such a signalling process orchestrates synapse formation to organise the spatial arrangement of synapses along dendrites. We show that WNT7A is loaded on dynamic dendritic filopodia during spine formation in human cortical neurons. WNT7A is present at the tips of the filopodia and the contact sites with dendrites of neighbouring neurons, triggering spatially restricted localisation of the Wnt co-receptor LRP6. Here, we demonstrate that WNT7A at filopodia tips leads to the induction of calcium transients, the clustering of pre-and postsynaptic proteins, and the subsequent transformation into mature spines. Although soluble WNT7A protein can also support synaptogenesis, it fails to provide this degree of spatial information for spine formation and calcium transients, and synaptic markers are induced ectopically along the dendrites. Our data suggest that dendritic filopodia are WNT7A-bearing cytonemes required for focal calcium signalling and initiation of synapse formation, and provide an elegant mechanism for orchestrating the positioning of synapses along dendrites.
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