清华大学PNAS新文章探究记忆机制

生物通报道 来自清华大学、北京大学的研究人员证实，在果蝇中Importin-7通过调控训练激活的MApK核易位介导了记忆巩固。这一研究发现发布在2月29日的《美国国家科学院院刊》（pNAS）上。

领导这一研究的是清华大学的钟毅（Yi Zhong）教授。其主要研究方向为在分子、细胞及神经网络水平上，研究学习记忆的细胞分子机理以及神经系统疾病的细胞分子机理。相关研究论文曾发表在Science、Nature、Cell、pNAS等国际权威期刊上。

2010年2月，钟毅教授带领清华大学的研究团队揭示出了记忆遗忘的分子机制。他们发现抑制Rac蛋白的活性将减缓早期记忆消退的速度，在Rac正常情况下，早期记忆往往只保留几个小时，而抑制Rac后，早期记忆可以保留整天，并且抑制Rac后，干扰诱导的遗忘过程也会因此而被阻断。相反，如果在神经细胞群中大量表达Rac则可加速遗忘的速度。这一重要的研究发现发布在Cell杂志上（清华《Cell》特刊文章被“遗忘”的分子机制 ）。

2010年4月，钟教授证实阻断pI3激酶的细胞信号活动可防止果蝇大脑出现淀粉样斑块，这样有助于防止失忆。研究论文发表在pNAS杂志上（清华钟毅教授Cell后又发pNAS ）。2014年，他的研究小组再度在pNAS上发表文章，证实一类目前使用的抗癌药物以及几种从前未经测试的合成化合物在果蝇和小鼠两种阿尔茨海默氏症的动物模型中有效地扭转了记忆丧失（清华大学钟毅教授pNAS新文章）。

在这篇最新的pNAS论文中，钟毅教授和合著者指出信号分子MApK从细胞质易位到细胞核中，是启动决定记忆巩固的基因程序中一个关键的元件。但对于易位的机制以及它们的行为影响却并不是很清楚。他们发现高度保守的核转运蛋白：果蝇importin-7 (DIM-7)调控了训练激活的MApK来巩固长期记忆(LTM)。

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研究人员证实沉默DIM-7的功能可以破坏长期记忆，而过表达DIM-7则可增强长期记忆。这种DIM-7依赖性的对长期记忆的调控限制于一个固定时间窗和蘑菇体神经元中。成像数据显示，DIM-7表达双向改变可导致长期记忆巩固过程中蘑菇体神经元细胞核内训练激活的MApK水平成比例发生改变。并且他们证实，只有在特异诱导长期记忆的训练可以激活这种DIM-7依赖性的激活MApK核易位而启动记忆巩固。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Importin-7 mediates memory consolidation through regulation of nuclear translocation of training-activated MApK in Drosophila

Translocation of signaling molecules, MApK in particular, from the cytosol to nucleus represents a universal key element in initiating the gene program that determines memory consolidation. Translocation mechanisms and their behavioral impact, however, remain to be determined. Here, we report that a highly conserved nuclear transporter, Drosophila importin-7 (DIM-7), regulates import of training-activated MApK for consolidation of long-term memory (LTM).……

作者简介：

作者简介：

钟毅

1978-1982年，清华大学工程物理系学士
1982-1984年，清华大学生物科学与技术系　硕士
1985-1991年，美国Iowa大学生物科学系博士
1991-1992年，美国Iowa大学生物科学系博士后
1992-1995年，美国冷泉港实验室　助理研究员
1992-2001年，美国冷泉港实验室　副教授
2001-现在, 美国冷泉港实验室教授，清华大学教授，教育部****讲座教授

荣誉及奖励
1994- 1997年，“pew”生物医学优秀学者奖

主要科学贡献
采用果蝇学习记忆突变体研究突触可塑性，首次发现突触易化和强直后增强可以诱导cAMp信号通路缺陷的果蝇突触活性改变。在冷泉港独立主持实验室后，最先 利用果蝇模型研究了人类认知紊乱，特别是神经纤维瘤（neurofibromatosis 1，NF1)疾病。研究结果阐明了NF1在信号转导通路中的新功能，并发现NF1对于学习能力和长时程记忆至关重要，从而奠定了新的NF1疾病治疗方法的 理论基础。同时也开创了在果蝇脑中神经活动的光学成像分析的研究手段，目前正利用此项新技术研究学习和记忆中嗅觉形成的神经编码的作用机理。以上工作相关 论文已经发表在Science、Nature等期刊上，并获得两项美国专利。
在清华大学的实验室里，我们通过果蝇分子遗传学和行为学的研究在记忆形成和遗忘分子机制以及人类神经退行性疾病和精神疾病的研究中做出了重要的发现，这些成果已经发表在Cell，pNAS以及J Neurosci等期刊上。

主要研究兴趣

一. 分子、细胞及神经网络水平上，研究学习记忆的细胞分子机理。主要通过行为、分子、遗传、免疫组化和电生理等手段开展研究。目前主要集中于以下两个方面：
1). 学习记忆神经机制的解析。
2). 遗忘的分子机理。

二. 研究神经系统疾病的细胞分子机理。主要通过行为、分子、遗传、免疫组化和电生理等手段开展研究。目前主要集中于以下两个方面：
1). 神经退行性疾病的分子机理与药物筛选。
2). 复杂精神疾病的遗传和病理机制。