公共卫生学院李欢及其合作者在Chemosphere发文报道铝通过PHF8-H3K9me2-BDNF信号通路诱导突触可塑性损伤2019年11月26日,Chemosphere(《光化层》)以“Aluminium-induced synaptic plasticity injury via the PHF8-H3K9me2-BDNF signalling pathway(铝通过PHF8-H3K9me2-BDNF信号通路诱导突触可塑性损伤)”为题,在线发表了山西医科大学公共卫生学院李欢及其合作者的关于铝诱导突触可塑性损伤机制的新认识。
铝是一种与人类有广泛接触的环境神经毒素。铝毒性的分子机制尚不清楚。许多研究表明,接触铝会损害学习和记忆功能。本研究旨在探讨铝暴露诱发长时程增强(LTP)损伤的机制及相关信号通路。结果表明,铝处理对LTP产生剂量依赖性抑制,降低了组蛋白H3K9去甲基化(H3K9me2)去甲基化酶活性和PHD (plant homeodomain)手指蛋白8 (PHF8)的表达。有趣的是,PHF8基因的表达在统计学上没有显著差异,这表明铝暴露只影响翻译过程。脑源性神经营养因子(BDNF)表达的减少可能与铝的作用有关。通过对铝暴露大鼠海马标准化场兴奋性突触后电位(fEPSP)振幅与各种蛋白表达的相关性分析,发现海马标准化场兴奋性突触后电位振幅与海马PHF8、BDNF蛋白表达呈正相关,与海马H3K9me2蛋白表达呈负相关。H3K9me2与BDNF呈负相关。结果表明,突触可塑性的变化可能与铝暴露引起的这些蛋白的变化有关。综上所述,慢性铝暴露可能抑制PHF8并阻止其发挥去甲基化酶的功能。这可能阻碍H3K9me2去甲基化,降低BDNF蛋白表达,导致LTP受损。

公共卫生学院牛侨教授为本文的通信作者,公共卫生学院2017级博士研究生李欢为本论文的第一作者。该研究得到国家自然科学基金委重点项目(81430078)资助。