Wnt Signaling Through Nitric Oxide Synthase Promotes the Formation of Multi-Innervated Spines.
Wnt Signaling Through Nitric Oxide Synthase Promotes the Formation of Multi-Innervated Spines.
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DOI：
10.3389/fnsyn.2020.575863
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发表时间：
2020
影响因子：
3.7
通讯作者：
Salinas PC
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
McLeod F;Boyle K;Marzo A;Martin-Flores N;Moe TZ;Palomer E;Gibb AJ;Salinas PC
突触的结构可塑性与突触强度的变化相关。树突棘数量和大小的动态变化对长时程增强（LTP）至关重要，LTP是学习和记忆的细胞相关物。最近的研究表明，多神经支配棘（MIS）的产生，在一个棘上的几个兴奋性突触前输入的形式，是至关重要的海马记忆存储。然而，很少有人知道MIS形成的分子机制及其对LTP的贡献。使用3D增强分辨率共聚焦图像，我们检查了Wnt突触调节剂在LTP背景下MIS形成中的贡献。我们发现，封闭内源性Wnt与特定的Wnt拮抗剂抑制MIS的形成后，化学LTP诱导培养的海马神经元。功能获得和丧失研究表明，Wnt 7a信号通过刺激神经元一氧化氮（NO）合酶（nNOS），通过突触后Wnt支架蛋白Disheveled 1（Dvl 1）促进MIS形成。随后，NO激活可溶性鸟苷酸环化酶（sGC）以增加MIS形成。同时，我们观察到兴奋性突触后电流的频率和幅度增加。总的来说，我们的研究结果确定了Wnt分泌蛋白通过nNOS/NO/sGC信号转导调节LTP期间MIS形成的独特作用。
Structural plasticity of synapses correlates with changes in synaptic strength. Dynamic modifications in dendritic spine number and size are crucial for long-term potentiation (LTP), the cellular correlate of learning and memory. Recent studies have suggested the generation of multi-innervated spines (MIS), in the form of several excitatory presynaptic inputs onto one spine, are crucial for hippocampal memory storage. However, little is known about the molecular mechanisms underlying MIS formation and their contribution to LTP. Using 3D enhanced resolution confocal images, we examined the contribution of Wnt synaptic modulators in MIS formation in the context of LTP. We show that blockage of endogenous Wnts with specific Wnt antagonists supresses the formation of MIS upon chemical LTP induction in cultured hippocampal neurons. Gain- and loss-of-function studies demonstrate that Wnt7a signaling promotes MIS formation through the postsynaptic Wnt scaffold protein Disheveled 1 (Dvl1) by stimulating neuronal nitric oxide (NO) synthase (nNOS). Subsequently, NO activates soluble guanylyl cyclase (sGC) to increase MIS formation. Consistently, we observed an enhanced frequency and amplitude of excitatory postsynaptic currents. Collectively, our findings identify a unique role for Wnt secreted proteins through nNOS/NO/sGC signaling to modulate MIS formation during LTP.
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影响因子：
16.6
作者：
Ciani L;Marzo A;Boyle K;Stamatakou E;Lopes DM;Anane D;McLeod F;Rosso SB;Gibb A;Salinas PC
通讯作者：
Salinas PC
DOI：
10.1523/jneurosci.1746-10.2010
发表时间：
2010-09-01
期刊：
The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience
影响因子：
--
作者：
Fortin DA;Davare MA;Srivastava T;Brady JD;Nygaard S;Derkach VA;Soderling TR
通讯作者：
Soderling TR
影响因子：
3.7
作者：
Bartus, Katalin;Pigott, Beatrice;Garthwaite, John
通讯作者：
Garthwaite, John
DOI：
10.1073/pnas.0609307104
发表时间：
2007-03-06
影响因子：
11.1
作者：
Ehrlich, Ingrid;Klein, Matthew;Malinow, Roberto
通讯作者：
Malinow, Roberto
影响因子：
5.3
作者：
Bureau, Ingrid;Shepherd, Gordon M. G.;Svoboda, Karel
通讯作者：
Svoboda, Karel