近日，国际顶级学术刊物Journal of Advanced Research刊登了徐林团队对海马体DPP9蛋白双向调节学习记忆功能的相关研究，题为“Hippocampal dipeptidyl peptidase 9 bidirectionally regulates memory associated with synaptic plasticity.”

学习和记忆是大脑海马体的重要功能。其中记忆是一个复杂的过程，涉及信息的编码、存储和提取。记忆形成所涉及的关键过程之一是突触可塑性，长时程增强（LTP）是突触可塑性的一种形式。然而记忆背后的分子机制尚未完全理解。

二肽基肽酶（DPP）家族包含四种脯氨酰特异性肽酶：DPP4、成纤维细胞活化蛋白（FAP）、DPP8 和DPP9。DPP4 和FAP 在中枢神经系统（CNS）中的分布较低。目前学界已知二肽基肽酶（DPP）家族成员通过外周底物间接调节记忆能力。然而，该家族对中枢神经系统（CNS）的直接影响尚未完全阐明。DPP9是DPP家族中的一员，该研究团队对小鼠大脑切片中DPP9分布和酶活性研究发现DPP9在海马体中高度表达。为对DPP9功能进行进一步研究，团队构建了DPP9过表达和敲低模型。使用CasRx 降低小鼠海马体中DPP9 的表达后发现小鼠的记忆能力和LTP被损伤，但DPP9 表达的增加会改善这些功能。团队还观察到，在记忆提取测试后，DPP9 的表达水平有所上升

此外，研究团队通过蛋白质组学鉴定了差异表达蛋白（DEP），揭示了DPP9 调节记忆的相关通路。值得一提的是，他们发现一种与学习和记忆相关的神经肽Y （NPY）是DPP9 的底物，因此设计了一系列实验来证明海马中NPY 和DPP9 之间的关系。研究发现DPP9 直接与NPY相互作用，抑制DPP9 的酶活性会对记忆和LTP产生负面影响。此外，DPP9 的相互作用蛋白参与树突棘和轴突的功能，并与记忆及轴突相关基因的功能密切相关。研究还发现DPP9 对肌动蛋白功能具有调节作用。许多研究表明，肌动蛋白是一种重要的蛋白质，可维持树突棘的形态和发生，影响肌动蛋白的聚集可以调节学习和记忆。这些发现表明DPP9 可以通过多种途径和多种方式影响突触活力。综上所述，该研究发现DPP9 通过其酶活性和蛋白质相互作用共同影响CNS，为理解记忆及DPP 家族功能的分子机制提供了新的视角。

中国科学院昆明动物研究所周启心副研究员为通讯作者，赵亚伯（现就读于以色列理工学院）、王诗哲博士研究生为该论文的共同第一作者。该工作得到科技创新计划2030、国家自然科学基金、云南省科学技术计划的资助。

原文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2090123224004338

DPP9双向调节突触可塑性影响学习记忆 示意图