Opiate withdrawal induces dynamic-expressions of AMPA receptors and its regulatory molecule CaMKII alpha in hippocampal synapses

Adaptive changes in brain areas following drug withdrawal are believed to contribute to drug seeking and relapse. Cocaine withdrawal alters the expression of GluR1 and GluR2/3 subunits of alpha-amino-3-hydroxy-5-methylisoxazole-4-propionic acid (AMPA) rec

Coupling between NMDA receptor and acid-sensing ion channel contributes to ischemic neuronal death

Acid-sensing ion channels (ASICs) composed of ASIC1a subunit exhibit a high Ca2+ permeability and play important roles in synaptic plasticity and acid-induced cell death. Here, we show that ischemia enhances ASIC currents through the phosphorylation at Ser478 and Ser479 of ASIC1a, leading to exacerbated ischemic cell death. The phosphorylation is catalyzed by Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase II (CaMKII) activity, as a result of activation of NR2B-containing N-methyl-D-aspartate subtype of glutamate receptors (NMDARs) during ischemia. Furthermore, NR2B-specific antagonist, CaMKII inhibitor, or overexpression of mutated form of ASIC1a with Ser478 or Ser479 replaced by alanine (ASICla-S478A, ASIC1a-S479A) in cultured hippocampal neurons prevented ischemia-induced enhancement of ASIC currents, cytoplasmic Ca2+ elevation, as well as neuronal death. Thus, NMDAR-CaMKII cascade is functionally coupled to ASICs and contributes to acidotoxicity during ischemia. Specific blockade of NMDAR/CaMKII-ASIC coupling may reduce neuronal death after ischemia and other pathological conditions involving excessive glutamate release and acidosis.

大鼠海马CA1区神经元高级可塑性（Metaplasticity）的研究

经验（experience）或突触活动依赖的突触信息传递效能的增强（LTP）或抑制（LTD）被称为突触可塑性（synaPticplasticity），是公认的学习和记忆的细胞分子学基础。突触可塑性的方向是突触信息传递效能的增强或降低；突触可塑性的程度是突触信息传递的效能增加量或降低量。突触活动历史可影响随后突触可塑性的方向或程度。这种突触可塑性的可塑性被称为高级可塑性（MetaP1asticity）。最明显的高级可塑性现象是发生在突触效能没有改变的情况下。经验或者突触活动可以同时诱导出突触可塑性和高级可塑性。除非知道突触活动的历史，否则很难预测突触可塑性的大小和方向。高级可塑性简单地讲就是过去的神经信息留下痕迹会对神经信息的加工处理产生持续性影响。目前高级可塑性的机理并不完全清楚。采用全细胞电压钳记录方法，在3周龄wistar大鼠海马脑片中，同时记录schaffer侧枝纤维一以1处兴奋性突触后膜电流（evokedEPsC）和自发性微小兴奋性突触后膜"电流（mEPSC）。结果显示，mEPSC和低频刺激诱导的长时程抑制（Long一TermDePre55ion，LTD）之间呈负相关，mEPsc的频率或幅值越小，诱导出的LTD幅度越大；应激和低钙溶液处理在降低记PsC的频率和幅值的同时并没有明显改变随后LTD的诱导幅，但是这两者负相关性依然存。相关系数在应激条件下有增加，在低钙溶液中有降低。以上结果提示，mPEsc的频率或幅值可能指示了过去的突触活动或经验产牛的高幼可朔件＿田、冲稀恻了喃层的，：。、云导的幅度。C鹉子妙触可黔和高级可黔中起着关键作。作为一种非选择性阳离子通道，van11101drec即tortyPel（VR1或TRPVI）在脑区中广泛表达，尤其在海马高表达。内源性配体可以激活该受体通道。但目前并不清楚vRI在海马突触可塑性当中的作用。我们发现VRI激动剂辣椒素不影响脑片中海马以1区基础突触传递，但是它阻断低频诱导（LFS，3Hz）的LTD，增强高频诱导（HFs，20OHz）的长时程增强（Long一TerlnPotetiantion，LTP）。也就是vRI激活改变了突触可塑性的方向，是一种经典的高级可塑性现象。正常情况下50Hz不能诱导出LTP，而加入辣椒素后易化了LTP的诱导。因此LTP诱导的闽值降低。辣椒素激动剂对突触可塑性或高级可塑性的效应不依赖协。A受体而依赖于H型钙调蛋白激酶（CaMKII）的调控。因为场。A受体电流和它的电流一电压曲线不受此激动剂影响，但CaMKII抑制剂KN-93或者VRI拮抗剂capsazepine却阻断了辣椒素的这种效应。这些发现，显示VRI可以调控海马以1区的高级突触可塑性，可能参与某些类型的学习和记忆。