神经突触棘开关理论

在本世纪初，欧阳雁南博士创新性的提出在神经突触棘中存在以F-ACTIN为主体的控制蛋白质转移的动态开关的猜想，通过结合分子生物学、生物化学、神经电生理学、药理学以及显微影像学等多学科交叉方式，得出产生记忆的电生理活动会导致动态开关打开，进而验证蛋白质等大分子进入突触棘依赖于动态开关打开。这一理论能够很好的解释“突触结构蛋白活动异常会导致认知缺失”，但也是对长期以来被普遍接受的“突触棘是一个开放空间”的假说提出了新的挑战。
过去十几年中我们一直为获得高分辨率精细突触结构而努力，2014获得诺贝尔奖的超显微技术的测试实验为我们的研究工作提供了一些新进展（见图2）。最近，毕国强教授团队利用2017年获得诺贝尔奖的冰冻电子显微镜技术对神经突触结构进行了研究，使得解析神经突触棘内细微敏感的ACTIN组成的“突触活动门”有了更好的可能性。
作为世界上第一个提出Actin为主题的神经突触棘开关理论的科学家，欧阳雁南博士的研究成果也为解释基因缺失导致认知缺陷（William’s syndrome）提供了可靠的神经细胞生物学机理。在遗传性脑与神经功能障碍方面有广泛的应用研究前景。



图1：神经突触棘动态开关（未经授权，请勿擅用）



图2：超显微技术成像图片，由欧阳雁南博士拍摄（未经授权，请勿擅用）

参考文献：
[1] Ouyang, Y*, Wong M, Capani F., Lee C-S, Rensing N, Liu Q, Neusch C, Martone M, Wu J, Yamada K, Ellisman MH, Choi DW.  (2005) Transient Decrease in F-actin may be Necessary for Translocation of Proteins into Dendritic Spines.  European J Neurosci. 22:2995-3005. *corresponding author.