近日，北京大学药学院天然药物及仿生药物国家重点实验室黄卓研究团队在国际著名精神病学杂志《生物精神病学》(Biological Psychiatry)在线发表了题为“JADE2 is essential for hippocampal synaptic plasticity and cognitive functions in mice”的研究论文。该研究深入阐明了表观遗传分子JADE2在海马突触可塑性和学习记忆以及认知中的重要作用及其分子机制。

外界环境时时刻刻改变我们基因的表达，从而使我们适应外界复杂的环境变化。环境与基因的相互作用同样影响许多神经精神系统疾病的发生和发展（如认知障碍、阿尔兹海默症等），但其机制仍不清楚。黄卓课题组首次应用化学遗传学模型，筛选出受环境应激调控的表观遗传因子JADE2。当神经网络兴奋性增强时，细胞核内JADE2的表达明显增加。该研究团队利用电生理学、分子生物学和动物行为学等实验，发现当JADE2敲低或敲除时，小鼠海马CA1锥体细胞的自身兴奋性没有明显变化，但突触功能会明显受损，并且树突棘数目显著减少。同时，长时程增强作用（Long term potentiation， LTP）明显减弱，以及小鼠的学习记忆能力显著下降。反之，当JADE2过表达时，小鼠的突触传递及可塑性功能明显增强，学习记忆能力大幅提高。通过RNA-seq高通量测序和染色质免疫共沉淀技术，我们发现JADE2通过组蛋白乙酰化转移酶HBO1来调节细胞骨架蛋白RAC1的转录，进而调控突触可塑性和小鼠认知功能。该研究成果为神经网络兴奋性（环境信息）和记忆形成之间提供了一个分子层面的连接者，同时提示JADE2可以作为改善学习记忆和提高认知药物的一个潜在靶标。

黄卓研究员和刘永清博士为本论文的共同通讯作者，博士研究生范明华和刘永清博士为本论文的共同第一作者，北京大学药学院天然药物及仿生药物国家重点实验室为第一责任通讯单位。该工作获得了国家自然科学基金和科技部项目的资助。

论文链接： https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2022.05.021

【作者简介】

黄卓，博士，特聘研究员，博士生导师，教育部新世纪人才，现任北京大学药学院药理学系副主任、党支部书记。兼任中国药理学会理事，北京药理学会理事。中国药理学会神经精神药理专业委员会和分子与生化药理学专业委员会委员、中国神经科学学会离子通道与受体分会委员、中国抗癫痫学会药物治疗专业委员会委员。

天然药物及仿生药物国家重点实验室 供稿