海马体颗粒细胞突触发育的基因调控之谜

神经元通过突触连接形成功能回路，这一过程需要突触的形成、成熟和可塑性调节。尽管已发现一些调控突触发育的单个基因，但协调神经元整合入回路过程中这些基因作用的分子程序仍知之甚少。本研究采用多组学方法，在海马颗粒细胞中重建了由转录因子、调控区域和推定靶基因组成的基因调控网络（GRNs）。研究发现了动态的基因调控密码：早期出生后GRNs调控细胞形态发生，晚期出生后GRNs则调控突触组织和可塑性。结果显示存在时序调控，早期活跃的转录因子会延迟晚期GRNs及其推定突触靶基因的激活。通过功能缺失实验，研究鉴定出Bcl6是海马颗粒细胞突触前和突触后结构成熟及突触传递的调控因子，而Smad3是抑制性突触传递的调节因子。这些发现揭示了协调海马颗粒细胞突触发育的关键转录因子和靶基因网络。