神经科学杂志。2009年1月21日；29(3): 678–685.
内源性截断TrkB。T1受体调节神经复杂性和TrkB激酶受体功能在体内
,1,* ,2的情况下，* ,1,三 ,1 ,2 ,1 ,1 ,1 ,1,4 ,2和
1 劳拉·卡里姆·托德
1美国马里兰州弗雷德里克国家癌症研究所癌症研究中心小鼠癌症遗传学项目神经发展小组，邮编：21702，
凯文·巴思
2康奈尔大学威尔康奈尔医学院精神病学系，纽约10065，
吉安卢卡·富尔根齐
1美国马里兰州弗雷德里克国家癌症研究所癌症研究中心小鼠癌症遗传学项目神经发展小组，邮编：21702，
三意大利安科纳马奇大学分子病理学系，邮编：60020
Sudhirkumar Yanpallewar公司
1美国马里兰州弗雷德里克国家癌症研究所癌症研究中心小鼠癌症遗传学项目神经发展小组，邮编：21702，
德强静
2康奈尔大学威尔康奈尔医学院精神病学系，纽约州纽约市，邮编：10065，
科琳·A·巴里克
1美国马里兰州弗雷德里克国家癌症研究所癌症研究中心小鼠癌症遗传学项目神经发展小组，邮编：21702，
乔迪·贝克尔
1美国马里兰州弗雷德里克国家癌症研究所癌症研究中心小鼠癌症遗传学项目神经发展小组，邮编：21702，
汉娜·巴克利
1美国马里兰州弗雷德里克国家癌症研究所癌症研究中心小鼠癌症遗传学项目神经发展小组，邮编：21702，
苏珊·多尔西
1美国马里兰州弗雷德里克国家癌症研究所癌症研究中心小鼠癌症遗传学项目神经发展小组，邮编：21702，
4马里兰州巴尔的摩市马里兰大学护理学院组织系统与成人健康，邮编：21201
弗朗西斯·S·李
2康奈尔大学威尔康奈尔医学院精神病学系，纽约10065，
利诺·特萨罗洛
1美国马里兰州弗雷德里克国家癌症研究所癌症研究中心小鼠癌症遗传学项目神经发展小组，邮编：21702，
1马里兰州弗雷德里克国家癌症研究所癌症研究中心小鼠癌症遗传学项目神经发展小组21702，
2康奈尔大学威尔康奈尔医学院精神病学系，纽约10065，
三马尔凯大学分子病理学系，意大利安科纳60020，以及
4马里兰州巴尔的摩市马里兰大学护理学院组织系统与成人健康，邮编：21201
通讯作者。 信件应寄至Lino Tessarollo博士，神经发展小组，小鼠癌症遗传学项目，美国国家癌症研究所，弗雷德里克，第七街，560号楼，32-31D室，邮政信箱B，弗雷德里克，马里兰州21702。，vog.hin.liam@劳拉塞特 *L。C.-T.和K.G.B.为这项工作做出了同等贡献。
收到日期：2008年10月20日；2008年12月5日修订；2008年12月10日接受。
版权©2009年神经科学学会0270-6474/09/290678-08$15.00/0 摘要
病理或在体外截断的TrkB（TrkB.T1）受体的过度表达通过全长TrkB酪氨酸激酶受体抑制信号传导。然而，到目前为止，内源性TrkB的作用。T1仍然未知。通过研究缺乏截断TrkB的小鼠。T1亚型，但保留TrkB的正常时空表达。FL，我们已经分析了TrkB。T1特异性生理功能及其对内源性TrkB激酶信号转导的影响体内我们找到了TrkB。T1缺陷小鼠发育正常，但随着基底外侧杏仁核神经元突起长度和复杂程度的形态学异常，焦虑增加。然而，在海马依赖性记忆任务中未检测到行为异常，这与海马没有任何明显的形态学缺陷或基底突触传递和长期增强的改变有关。体内通过去除一个BDNF等位基因，TrkB信号的减少可以被TrkB部分挽救。T1缺失，表现为与BDNF单倍体不足相关的攻击性增强和体重增加的改善。我们的结果表明，在生理水平上，TrkB。T1受体是TrkB的重要调节因子。FL信号体内此外，TrkB。T1选择性地影响某些神经元群体的树突复杂性。
关键词：TrkB公司。T1，BDNF，小鼠，焦虑，神经突起，杏仁核
材料和方法
动物
TrkB公司。如前所述，产生T1缺陷小鼠，并将其回交10-12代至C57BL/6小鼠，以提供足够均匀的遗传背景用于测试(Dorsey等人，2006年). 我们使用BDNF杂合小鼠在纯C57BL/6背景上回交(Lyons等人，1999年)获得双突变系BDNF；TrkB公司。T1测试BDNF公司单倍体不足表型。除非另有说明，否则所有小鼠都被安置在每个笼子里，每个笼子有两到五只，饲养在温度和湿度可控的动物饲养室中，并有水和食物可供选择随意并保持12小时的光/暗循环。所有动物均按照国家卫生研究院的规定进行治疗实验动物护理和使用指南并由机构动物护理和使用委员会批准。
行为分析
为了减少实验的可变性，所有实验都使用了由杂合子杂交产生的男性年龄匹配的同卵配对。所有行为测量均由对基因型盲的评分员进行。
重量分析。
将指定基因型的雄性小鼠分组饲养，并喂食含有9%粗脂肪的标准饮食（PMI营养）。在7个月大之前，每月监测体重。
对于隔离诱导的攻击，雄性常驻试验小鼠被单独饲养至少4周。笼子每周更换一次，但在测试前一周内未更换。在暴露于野生型（WT）C57BL/6雄性入侵小鼠5分钟期间，对3.5个月龄试验小鼠的攻击行为进行了监测，这些小鼠是群居的（每个笼子五只），并与常驻小鼠的体重进行了仔细匹配。进行了四次试验（每天一次试验）。从每个测试会话的录像带中记录第一次咬攻击的潜伏期和咬攻击的总数。对于没有攻击的小鼠，其潜伏期得分为5分钟。
露天测试。
露天设备由白色有机玻璃竞技场（40×40×49 cm）组成，白色地板分为12个相等的象限。竞技场设在一个昏暗的房间里，数码相机连接到一台录像机和一台电脑，由EthoVision跟踪系统（Noldus）控制。将一只老鼠放在开阔场地的中心，在10分钟的训练中记录它的行为。焦虑水平是通过与竞技场墙壁相邻的中心象限相对的探索量来衡量的。这由两个指标量化：（1）在中心象限花费的时间百分比和（2）进入中心象限的百分比。只有当鼠标的重心穿过象限时，才能登记进入给定象限。
高架plus迷宫。
高架plus迷宫由白色有机玻璃制成，高出地面70厘米。该仪器由两个相对的封闭臂和两个相同尺寸（30×5cm）的相对开放臂组成，臂上有14cm高的不透明壁。竞技场设在一个昏暗的房间里，有一台数码相机，在EthoVision跟踪系统的控制下，它与录像机和计算机相连。在黑暗的房间里进行了一次持续10分钟的测试。开始试验时，将试验动物置于正方形迷宫的中心，面对一只张开的手臂，跟踪其行为10分钟。每次试验后，用50%乙醇溶液清洗迷宫并干燥，以消除先前受试者留下的可能气味线索。记录进入开放臂和封闭臂的次数（当动物的中心质量交叉进入手臂时，对条目进行评分）、在这两个区域花费的时间以及总交叉的频率。焦虑水平是通过对开放臂与封闭臂的相对探索量来衡量的。这通过两个指数进行量化：（1）在开放式武器中花费的时间百分比和（2）进入开放式武器的百分比。
恐惧调节。
调节装置包括一个小鼠电击室（Coulbourn Instruments），设置在一个消声箱中，散发着薄荷味（0.1%薄荷味）。在第1天，即调节日，在对调节室进行2分钟的适应期后，小鼠接受了三次调节试验，包括30 s的5 kHz、70 dB音调[调节刺激（CS）]，与在最后1.0 s的音调中通过网格地板传递的0.7 mA足部电击同时终止。每个条件化试验以30 s的试验间隔（ITI）分隔。条件反射后，小鼠被送回其家中的笼子。在CS演示期间对小鼠进行录像，以便随后量化行为。在CS呈现期间以及在第一次色调试验之前的30 s基线期间，测量CS音调呈现之前和期间的“冻结”时间。后一项测量用于检测CS对一般活动水平的无条件影响。分别在第2天和第3天（条件反射后～24小时和48小时）评估上下文和语气的记忆。在上下文测试中，将小鼠置于调节室中，并允许其探索2分钟，然后评估其在其余4.5分钟内的冷冻情况。在语调测试中，小鼠被置于一个新的房间中（圆形，绿色墙壁，散发柠檬气味）。让小鼠适应试验箱2分钟，然后在连续三次试验（30 s，5 kHz，70 dB；ITI为40 s）中呈现CS（音调）。在2分钟的适应期、每次出现CS音期间以及40秒的试验间隔期间评估冷冻情况。在记忆力测试后，动物们被送回了自己的笼子和栖息地。上下文测试或CS呈现期间，上下文或语气CS的记忆通过参与恐惧相关行为（冻结）的时间百分比进行量化。
组织学和形态学分析
高尔基体快速浸渍。
使用FD快速高尔基染色试剂盒（FD Neuro Technologies）对所有大脑进行高尔基体浸渍。Golgi–Cox（G–C）溶液（试剂盒中A和B溶液的混合物）在使用前至少混合12小时，并在室温下储存在黑暗处。在所有步骤中都要小心，以确保溶液不会接触到金属表面。从颅骨中取出大脑后，将其在室温下的玻璃瓶中的G-C溶液中黑暗处浸泡14天（G–C混合物在最初浸渍12小时后发生变化）。在G–C溶液中孵育14天后，将大脑转移到溶液C（10 ml/大脑）中，并在4°C下孵育至少3天，在最初的12小时后再次更换溶液。然后将大脑嵌入3%琼脂糖溶液中，封闭，并在室温下在振动体上切割（150μm切片）。将连续切片立即安装在0.3%明胶涂层的载玻片上。一旦在载玻片上，在组织完全干燥之前，用溶液C刷洗切片，并使其风干48小时。然后将载玻片浸入ddH中20三次，每次5分钟，轻轻摇晃，转移到D加E的溶液中（从高尔基试剂盒中）（25 ml D、25 ml E和150 ml dH20）在4°C下保持5-10分钟，然后在ddH中再次冲洗三次（5分钟）20。然后将载玻片通过分级乙醇脱水，用Histoclear清除（三次，持续5分钟），并用DPX安装介质盖玻片。
高尔基体追踪：齿状回和基底外侧杏仁核神经元纳入标准和分析。
在定量分析之前，对含有Golgi-impregated脑切片的幻灯片进行编码，以使实验者无法识别基因型；直到分析完成，代码才被破坏。检测海马背侧齿状回（DG）神经元。对于基底外侧杏仁核，锥体样神经元采用先前发表的形态学研究中建立的纳入标准进行分析(Vyas等人，2002年,2004;Mitra等人，2005年). 要选择Golgi-impregated DG颗粒细胞进行树突状树枝状结构分析，需要满足以下标准：（1）分离出一级树突与胞体关系明确的细胞体；（2） 沿所有树突的范围存在未切割的树突和深色浸渍；和（3）从邻近的受孕细胞中相对分离可能干扰分析。对于每个大脑，从每个区域选择50个神经元。使用Neurolucida软件（MicroBrightField）在40倍放大率下追踪细胞。使用Neuroexplorer（MicroBrightField）分析细胞的形态特征（Sholl分析和分形维数分析）。使用Prism 4.0（GraphPad软件）对数据进行处理和统计分析。
电生理学
在异氟醚麻醉、斩首和大脑切除后，用振动切片机（Leica）在冰冷人工脑脊液（ACSF）中获得横向海马切片（350μm厚），其中含有以下物质（单位：米)：125氯化钠，1.25氯化钾，1氯化钙2，1.5氯化镁2，1.25千赫2人事军官4，25氯化钠三和16葡萄糖，pH 7.4。向切片溶液中添加10微摩尔氰尿酸以降低兴奋毒性。将切片在32°C的温度下在充满ACSF的表面室中培养1小时，其中CaCl2被提升至2.5米米和气体混合物（95%O2，5%一氧化碳2)持续冒泡。第一个小时后，将温度降至28°C，将切片保存在同一个室中，直到转移到记录室。切片在切片后10小时内使用。在浸没式记录室中进行细胞外场记录。在28°C下以2 ml/min的速度向切片灌注ACSF。将两个涂有特氟隆的同心铂铱电极放置在背海马CA1区的放射层中，间距约为300–400μm。拉出硼硅酸盐玻璃记录电极（Sutter Instruments P90），填充ACSF以获得4–7 MΩ电阻，并将其放置在CA1锥体神经元的树突顶端区域，相对于刺激电极均匀分布。场EPSP（fEPSP）是通过激活Shaffer络脉交替刺激两个电极而获得的。其中一个电极用作控制电极，而另一个用于传递调节协议。通过逐渐增加刺激强度直到fEPSP达到平稳期，独立获得每个刺激电极的输入-输出曲线，之后减少刺激以获得最大值的50%的fEPSP。通过每20秒刺激一次切片至少45分钟来获得基线记录。一旦基线稳定以获得长期增强（LTP），每20秒将两个250 ms、100 Hz序列传送到调节电极。与通常使用的两个1s，100 Hz中的一个相比，较弱的条件反射协议用于避免LTP饱和，并允许记录突变小鼠反应的最终增加。然后恢复基线记录并持续1小时。记录场电位（Multiclamp 700b；Molecular Devices），数字化（10kHz Digidata 1324），低通滤波（3kHz，八极贝塞尔），并存储（Clampex 9.2；Molecular Devices）。离线分析信号（Clampfit 9.2；Molecular Devices），通过测量信号的初始斜率来评估fEPSP的大小，该斜率表示为与基线值的变化百分比（条件治疗方案前5分钟的平均值）。使用Igor Pro 6.01（WaveMetrics）对结果进行进一步分析。所有数据均以平均值±标准偏差的形式报告。
行为研究和形态分析统计
当比较两种平均值时，使用非配对学生的t吨测试。在多次比较中，数据通过Bonferroni’s单因素方差分析进行分析事后（post-hoc）检测基因型之间的统计显著性。采用单因素方差分析和Tukey多重比较检验对体重和攻击行为进行统计分析。
结果
我们之前报告过TrkB。T1-缺陷动物是可存活的、可繁殖的，并且不显示任何显性表型(Dorsey等人，2006年). TrkB的目标。T1编码外显子在神经元和胶质细胞中都不会引起其他截短的TrkB受体亚型（即TrkB.T2）的代偿性上调(Dorsey等人，2006年)（未显示数据）。此外，我们未检测到全长或截短的TrkC受体表达水平的任何变化（数据未显示），这表明该小鼠模型中可能的异常是由TrkB的特异性缺失引起的。第1页。
由于BDNF/TrkB激活的信号通路对控制各种发育过程（包括神经系统功能）至关重要，我们对这种突变进行了表征，以评估TrkB的作用。TrkB中的T1。FL信号转导与长期生物体内稳态。2年以上的突变小鼠衰老表明，与WT同窝小鼠相比，它们的寿命正常（数据未显示）。此外，它们没有显示肿瘤发展的变化，表明TrkB。T1本身并不控制细胞增殖（数据未显示）。然后我们研究内源性TrkB是否存在。T1引起特异性发育缺陷或是否对TrkB起抑制作用。生理水平的FL。TrkB特性的这两个方面。T1小鼠模型很重要，因为提示了TrkB的内在信号作用。T1类(Baxter等人，1997年;Rose等人，2003年;Ohira等人，2005年)并且因为TrkB。T1显性负性体内TrkB上的函数。FL信号仅在病理或转基因过度表达条件下被证实(Saarealien等人，2000a,b条;Dorsey等人，2006年). 没有直接的体内内源性TrkB的作用。迄今为止，T1已经过验证。
TrkB公司。T1缺乏小鼠焦虑加剧，基底外侧杏仁核树突异常
说明TrkB的作用。在神经元功能T1中，我们对TrkB进行了行为分析。T1-缺陷小鼠评估受BDNF/TrkB信号影响的表型，如焦虑、学习记忆和攻击性。
小鼠首先接受野外测试，以研究基础运动活动以及在竞技场中心和边缘花费的时间是否存在差异。在所分析的两个参数中均未观察到显著差异，表明TrkB。T1突变小鼠在这个范式中没有任何重大损伤(A–C). 然而，我们确实注意到了一种趋势，即突变小鼠在竞技场中心停留的时间更少，进入中间的次数更少，这表明TrkB。T1缺乏可能导致焦虑加剧(一个,C类). 然后，我们使用了提升的plus迷宫，这是一种检测焦虑相关表型更为敏感的检测方法。尽管TrkB公司。T1类−/−小鼠进入开放臂的次数与对照组同窝小鼠的次数一样多，但它们在开放臂中的时间明显减少，这一行为与增加的焦虑表型相一致(D–F型). TrkB公司。T1在海马体中高度表达，海马体是与学习和记忆功能相关的区域。此外，BDNF信号的损伤已被证明影响人类和啮齿动物的海马依赖性记忆功能(Egan等人，2003年;哈里里等人，2003年;Chen等人，2006年). 因此，我们对TrkB进行了测试。T1突变小鼠进行情境恐惧调节测试，即海马和杏仁核依赖性记忆任务。我们发现冷冻到环境中的百分比没有差异（52.8±7.9%WT，n个= 10; 46.2 ± 6.3%TrkB公司。T1类−/−,n个=9）和提示（68.9±3.5%WT，n个= 10; 73.7 ± 1.6%TrkB公司。T1类−/−,n个=9）WT或TrkB之间。T1突变动物，表明联合学习或海马依赖性环境线索编码均无损伤。焦虑水平的具体变化和记忆功能的缺乏促使我们调查TrkB是否存在。T1缺失会导致杏仁核的任何解剖学缺陷，杏仁核是哺乳动物大脑中控制焦虑的区域。我们用高尔基染色法观察单个基底外侧杏仁核神经元(一个). 在8周龄时，TrkB之间的细胞体面积没有差异。T1突变小鼠及其WT对照组（数据未显示）。接下来，我们分析了这些神经元的树突复杂性。Sholl分析显示，在TrkB中，90μm处的树突乔木复杂性降低，与胞体的距离增加。T1突变神经元(B类). 此外，我们还观察到树枝长度减少(C类). 这些观察结果与高架plus迷宫的结果相关联，表明TrkB公司。T1类−/−基底外侧杏仁核的神经元可能是TrkB焦虑增加的部分原因。T1突变小鼠。当检查海马齿状回神经元的形态时，通过Sholl分析，在细胞体大小（数据未显示）、树突长度（数据未示出）或树突复杂性方面未发现基因型之间的显著差异(). TrkB中150μm和更远距离处的齿状回-树突-乔木复杂度有降低的趋势。T1突变小鼠，但无统计学意义(B类). 这个结果与行为分析相关，因为TrkB。T1突变小鼠在海马依赖性情境恐惧调节范式中的学习和记忆表现没有缺陷。
TrkB公司。T1缺乏的动物会增加焦虑行为。+/+、+/-和−/−的行为TrkB公司。T1类使用开放场对小鼠进行分析(A–C)还有高架plus迷宫(D–F型)测试。对老鼠的表演进行视频记录和盲目分析。对于野外测试，鼠标进入中心的次数(一个)，行驶距离(B类)以及在竞技场中心的时间(C类)已确定。焦虑水平是通过与竞技场墙壁相邻的中央象限相对的探索量来衡量的。对于高架plus迷宫测试，进入开放臂的次数(D类)，行驶距离(E类)和在张开双臂中度过的时间(F类)得分。焦虑是通过投入在开放式武器上的探索相对于封闭式武器的探索的相对数量来衡量的。在每次测试中，观察小鼠行为10分钟*第页< 0.05; **第页< 0.01.
TrkB公司。T1类−/−小鼠杏仁核中的神经元复杂性降低了。快速高尔基体浸渍法显示的基底外侧杏仁核神经元的形态学分析。一个，典型染色基底外侧杏仁核神经元的神经清醒表现TrkB。T1类−/−（右）和野生型对照（左）小鼠大脑切片。枝晶交叉数的Sholl分析(B类)杏仁核神经元树突的长度(C类). 在分析中使用了出生后第60天的小鼠和每只小鼠25个神经元。所有结果均以平均值±扫描电镜（SEM）的形式呈现，该扫描电镜是通过分析每个基因型的六只小鼠得出的*第页< 0.01.
TrkB损失。T1不影响海马神经突起形态。一个，出生后第60天野生型（+/+；左）和TrkB的高尔基染色齿状回神经元的代表性示例。T1-缺乏（−/−；右侧）小鼠。交叉口数量的Sholl分析(B类)海马齿状回神经元。所有结果均以平均值±SEM的形式呈现，通过分析每个基因型6只小鼠和每个小鼠25个神经元确定*第页< 0.01.
TrkB公司。T1不影响海马基底突触传递和LTP
进一步表征TrkB是否。T1缺失可能导致行为或形态学特征无法立即显示的缺陷，我们决定分析TrkB的基础突触传递和LTP。T1缺乏小鼠。我们推断，LTP的微小缺陷可能不会导致短期解剖或行为异常，但可能会对动物的记忆功能产生长期影响。我们发现，条件反射后1h，WT动物背海马CA1区LTP（141.75±6.25%，n个=16）与TrkB中发现的相似。T1缺乏小鼠（128.14±9.84%，n个=10），表明TrkB损失。T1不影响海马突触可塑性的这一方面(). 此外，根据Schaffer侧支CA1区的输入-输出曲线（刺激强度vs fEPSP斜率）评估，基础突触传递似乎正常。同样，这些结果与行为研究中观察到的正常学习和记忆功能以及TrkB中DG神经元的形态没有异常一致。T1突变动物。
TrkB公司。T1不影响海马基底突触传递和LTP。一个，输入-输出曲线：绘制随着刺激强度增加而获得的fEPSP的初始斜率与归一化为获得的最大响应的响应(n个=每个基因型5个）。B类，在野生型和突变体TrkB中记录的fEPSP。T1小鼠。表示在LTP调节协议之前（灰色）和之后（黑色）1小时获得的五个迹线的平均值（在250ms、100Hz序列下2次）。C类，野生型（黑钻石；n个=12）和TrkB。T1类−/−（灰色方块；n个=11）只小鼠。
TrkB公司。T1缺失部分挽救BDNF单倍体不足
我们和其他人之前已经报告过BDNF公司杂合子小鼠表现出更强的攻击性以及导致肥胖的食物摄入增加(Lyons等人，1999年;Kernie等人，2000年;Rios等人，2001年;科波拉和特萨罗洛，2004年). 因为BDNF/TrkB缺乏引起的表型的严重程度与该信号通路的丢失水平相平行(Lyons等人，1999年;Rios等人，2001年;Xu等人，2003年)我们推断，即使BDNF/TrkB信号的微小增加也可能对单个BDNF等位基因缺失导致的肥胖和攻击性程度产生影响。的确，引入了TrkB。T1突变为BDNF公司+/−背景部分拯救了这两种表型，与TrkB的抑制作用一致。TrkB/BDNF信号上的T1(). 具体来说，在7个月期间，BDNF公司+/−;任务BT1−/−小鼠体重增加明显少于BDNF公司+/−老鼠。BDNF公司+/−;TrkB公司。T1类+/−小鼠早期体重没有显著差异。然而，随着时间的推移，它们的重量趋于稳定，最终重量低于BDNF公司+/−老鼠(一个).
TrkB公司。T1缺失部分挽救了BDNF部分缺失引起的肥胖和侵袭性表型。一个，野生型重量分析，TrkB公司。T1类−/−,TrkB。T1类−/−;BDNF公司+/−,TrkB公司。T1类+/−;BDNF公司+/−、和BDNF公司+/−老鼠。老鼠有随意获得食物和水。每个月监测一次指定小鼠组的体重，直到小鼠达到7个月大。横线表示平均值±SEM。每组至少包括八只小鼠。在4个月大时，单因素方差分析统计分析和Tukey的多重比较检验表明BDNF公司+/−;TrkB公司。T1类−/−与BDNF公司+/−(*第页<0.05）小鼠，但不来自野生型动物。在5个月、6个月和7个月时BDNF公司+/−;TrkB公司。T1类−/−与野生型和BDNF公司+/−老鼠(*第页< 0.05).B类,C类，使用常驻/侵入范式评估上述每个诱导基因型的攻击行为。首次攻击的延迟(B类)使用年龄和体重匹配的野生型入侵小鼠连续4天（每天5分钟1次）对每个基因型进行测量。括号中显示了每组小鼠的数量。表示平均值±扫描电镜条。通过单向方差分析和Tukey的多重比较测试分析，试验3中首次攻击的延迟时间显示BDNF公司+/−和BDNF公司+/−;TrkB公司。T1类+/−(第页<0.05），但不在BDNF公司+/+;TrkB公司。T1类+/+和BDNF公司+/−;TrkB公司。T1类+/−.C类，5分钟内的咬人攻击次数BDNF公司+/−试验2-4中的小鼠存在显著差异(第页<0.05）BDNF公司+/−;TrkB公司。T1类+/−但不是的BDNF公司+/−;TrkB公司。T1类−/−老鼠。
在应用剩余-剩余范式时BDNF公司+/−;TrkB公司。T1类+/−和BDNF公司+/−;任务BT1−/−根据第一次攻击的潜伏期和接触入侵者小鼠5分钟内咬人攻击的总数，小鼠的攻击行为显著减少(B类,C类). 重要的是，在两种情况下都观察到了部分救援BDNF公司+/−;TrkB公司。T1类+/−和BDNF公司+/−;任务BT1−/−小鼠表明，这种表型变化不是由TrkB完全丧失引起的内在生理变化引起的。T1，而不是通过降低TrkB的显性负效应。FL或BDNF隔离减少，导致TrkB增强。FL信号。
讨论
TrkB的生理作用。T1仍然未知。在这里，我们检查了TrkB的后果。T1缺失在小鼠发育中的作用以及内源性TrkB的作用。BDNF信号传导上的T1受体体内我们发现TrkB的损失。T1导致焦虑相关行为增加，这与杏仁核神经元突起的结构改变有关。此外，我们还表明降低TrkB。T1水平体内部分挽救因失去一个BDNF等位基因而导致的表型。
截断TrkB。T1受体在近20年前首次被描述，但迄今为止，人们对其在神经营养素信号传递和发育中的生理作用知之甚少。识别这些功能的主要障碍之一是缺乏一种只缺乏这种受体亚型的合适动物模型。以前的动物模型是针对全长亚型或所有TrkB亚型建立的(Klein等人，1993年;Rohrer等人，1999年). TrkB公司。FL受体在神经元中发挥强大的生存功能，因此，其缺失导致极端表型，这使得无法评估截断的TrkB亚型可能具有的任何长期功能作用。最近，我们以TrkB基因座为靶点，专门删除TrkB。T1亚型不影响TrkB表达水平或时空模式。佛罗里达州(Dorsey等人，2006年). 这些动物是活的和可繁殖的，通过简单观察没有发现明显的表型。我们的模型中缺乏强大的发育表型，这支持了TrkB的主导作用这一观点。T1不支持神经元存活。相反，它可能参与BDNF信号的调节以及神经元的分化和/或功能。或者，它表明其他截短的TrkB（例如，TrkB.T2）或TrkC受体可以补偿TrkB。T1缺陷。然而，在缺乏TrkB的神经元或胶质细胞中，我们没有发现其他截断的TrkB或TrkC受体亚型上调。此外，截断的TrkC受体的水平明显低于TrkB。T1，表明至少在表达水平上，其他截断的Trk受体可能无法补偿所有截断Trk受体中表达量最大的受体的损失(Dorsey等人，2006年和数据未显示）。
TrkB的角色。T1在调控BDNF信号传导中的作用是在其被克隆时首次提出的，这种功能已被其表达模式和许多在体外和体内过表达实验(Klein等人，1990年;Middlemas等人，1991年;Biffo等人，1995年;艾德等人，1996年;Saarealien等人，2000b;Haapasalo等人，2001年). 然而，这种受体亚型的生理水平是否能发挥这种活性还没有得到确切的证明。我们的研究通过TrkB对BDNF单倍体不足的部分修复。T1缺失证明生理上TrkB。T1确实限制了BDNF信号体内(). 一个关键问题是，为什么生物体需要BDNF信号的负调节剂，如TrkB。T1？许多研究表明过量的BDNF参与了癫痫、躁狂和自闭症的发病机制（有关综述，请参阅蔡，2007). 此外，已经证明TrkB。在点燃模型中，FL是癫痫发生所必需的，而锌是大脑中丰富存在的一种金属，可以通过神经元活动调节机制来处理私有突触TrkB(He等人，2004年;Huang等人，2008年). 因此，尽管TrkB。FL信号对突触可塑性很重要，似乎该受体的过度激活可能是导致特定脑区过度兴奋的原因之一，而这反过来又可能导致癫痫。生理TrkB的发现。T1限制BDNF信号体内建议TrkB。T1可能是预防TrkB病理激活的关键机制的一部分。FL。调查TrkB是否有意义。T1可能是防止TrkB过度激活的重要缓冲区。神经元活动期间的FL。
或者，TrkB的主要功能。T1可能是独立于TrkB激酶受体的其他细胞功能的调节(Baxter等人，1997年;Rose等人，2003年;Ohira等人，2005年). 例如，TrkB。据报道，T1通过与Rho-GDP解离抑制剂1直接相互作用来调节星形胶质细胞的形态，并调节星形细胞内储存的钙的释放(Rose等人，2003年;Ohira等人，2005年). 然而，该模型中缺乏更显著的表型也表明TrkB。T1在中枢神经系统中没有重要的广泛功能，这可能是因为它在星形胶质细胞钙稳态中的潜在作用(Reichardt，2003年).
TrkB。FL和TrkB。T1的表达在发育过程中受到严格调控。尽管TrkB。FL是早期中枢神经系统发育中表达最高的亚型TrkB。出生后大脑发育过程中T1显著上调(Allendoerfer等人，1994年;Escandón等人，1994年;傅兰雅等人，1996年). TrkB受体亚型表达的这种严格调控的原因尚不清楚。除了上述在TrkB控制中的作用外。FL激活，有人建议TrkB。T1和TrkB。FL可以调节视皮层神经元树突状生长的不同模式。具体而言，TrkB。FL促进靠近细胞体的树突状区域中短分支的增加，而TrkB。T1诱导树突在体细胞更远端的区域延伸。这些数据表明正确的TrkB亚型表达对正常树突状细胞的发育至关重要(Yacoubian和Lo，2000年). 事实上，我们发现了TrkB。T1缺乏确实会影响杏仁核神经元的轴突复杂性和树突长度。尽管我们无法评估这种影响是否由TrkB的显性负性抑制引起。FL或通过不同的机制，这些数据提供了明确的证据，证明在某些神经元群体中，生理性TrkB。T1在调节神经元分支方面很重要。这种影响并不普遍，因为与杏仁核相比，我们对海马体的行为和结构分析到目前为止没有任何变化，这表明存在不同的区域TrkB。神经元发育过程中的T1需求。
TrkB公司。T1也与TrkB一起存在于皮质谷氨酸能突触。FL，表明它可能在突触可塑性中发挥作用(Gomes等人，2006年). 令人惊讶的是，到目前为止，我们还没有在海马体中发现任何明显的电生理异常，海马体是一个神经元同时表达全长和TrkB的区域。T1受体。在过度表达TrkB的转基因小鼠中，也报告了对LTP的诱导或维持缺乏影响。T1在皮层和海马体，表明TrkB。T1不限制LTP的诱导(Saarealien等人，2000a). 此前的一项研究表明，海马脑片中的LTP抑制过度表达TrkB。T1由腺病毒感染传递，但有人认为突触的不同表达水平是造成这种差异的原因(Li等人，1998年;Saarealien等人，2000a). 尽管如此，我们的数据有力地表明，至少在幼年动物中，内源性TrkB。T1并不限制LTP的诱导。
总之，我们已经证明了截断的TrkB。T1受体确实是BDNF信号传导的重要调节因子体内，参与复杂行为的控制，并影响杏仁核中的神经突起复杂性。对老龄动物的进一步分析和使用范式挑战这些突变体将有助于进一步阐明TrkB的其他生理作用。T1是成熟哺乳动物大脑中表达量最高的TrkB亚型。
脚注
这项工作得到了美国国立卫生研究院（NIH）、美国国立癌症研究所、癌症研究中心以及NIH拨款MH060478（K.G.B.）和NS052819（F.S.L.）的支持。
工具书类
Allendoerfer等人，1994年。Allendoerfer KL、Cabelli RJ、Escandón E、Kaplan DR、Nikolics K、Shatz CJ。哺乳动物视觉系统成熟过程中神经营养素受体的调节。神经科学杂志。1994;14:1795–1811. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] Baxter等人，1997年。Baxter GT、Radeke MJ、Kuo RC、Makrides V、Hinkle B、Hoang R、Medina-Selby A、Coit D、Valenzuela P、Feinstein SC。由截断的trkB受体亚型trkB介导的信号转导。T1和trkB。第2页。神经科学杂志。1997;17:2683–2690. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 比伯和巴德，2000年。Bibel M，Barde YA。神经营养素：脊椎动物神经系统中细胞命运和细胞形状的关键调节因子。基因发育。2000;14:2919–2937.[公共医学][谷歌学者] Biffo等人，1995年。Biffo S、Offenhäuser N、Carter BD、Barde YA。截短受体的选择性结合和内化限制了BDNF在发育过程中的可用性。发展。1995年；121:2461–2470.[公共医学][谷歌学者] 博思韦尔，1995年。Bothwell M.神经营养素和神经营养素受体的功能相互作用。《神经科学年鉴》。1995年；18:223–253.[公共医学][谷歌学者] 塞勒里诺和马菲，1996年。Cellerino A，Maffei L.神经营养素在视觉皮层发育和可塑性中的作用。神经生物学进展。1996;49:53–71.[公共医学][谷歌学者] Chao和Hempstead，1995年。Chao MV、Hempstead BL.p75和Trk：双受体系统。《神经科学趋势》。1995年；18:321–326.[公共医学][谷歌学者] Chao等人，2006年。Chao MV、Rajagopal R、Lee FS。神经营养素在健康和疾病中的信号传导。临床科学。2006;110：167–173。[公共医学][谷歌学者] Chen等人，2006年。Chen ZY、Jing D、Bath KG、Ieraci A、Khan T、Siao CJ、Herrera DG、Toth M、Yang C、McEwen BS、Hempstead BL、Lee FS。遗传变异BDNF（Val66Met）多态性改变了焦虑相关行为。科学。2006;314:140–143. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 科波拉和特萨罗洛，2004年。Coppola V，Tessarollo L.控制过度吞咽可预防BDNF杂合小鼠肥胖。神经报告。2004;15:2665–2668.[公共医学][谷歌学者] Dorsey等人，2006年。Dorsey SG、Renn CL、Carim-Todd L、Barrick CA、Bambrick L、Krueger BK、Ward CW、Tessarollo L。截断TrkB生理水平的体内恢复。T1受体在三体小鼠模型中拯救神经细胞死亡。神经元。2006;51:21–28.[公共医学][谷歌学者] Egan等人，2003年。Egan MF、Kojima M、Callicott JH、Goldberg TE、Kolachana BS、Bertolino A、Zaitsev E、Gold B、Goldman D、Dean M、Lu B、Weinberger DR。BDNF val66met多态性影响BDNF的活动依赖性分泌、人类记忆和海马功能。单元格。2003;112:257–269.[公共医学][谷歌学者] 艾德等人，1996年。Eide FF、Vining ER、Eide BL、Zang K、Wang XY、Reichardt LF。天然存在的trkB截短受体对脑源性神经营养因子信号传导具有显著的抑制作用。神经科学杂志。1996;16:3123–3129. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] Escandón等人，1994年。Escandón E、Soppet D、Rosenthal A、Mendoza-Ramírez JL、Szönyi E、Burton LE、Henderson CE、Parada LF、Nikolics K。胚胎和出生后发育期间神经营养素受体表达的调节。神经科学杂志。1994;14:2054–2068. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] Esteban等人，2006年。Esteban PF、Yoon HY、Becker J、Dorsey SG、Caprari P、Palko ME、Coppola V、Saragovi HU、Randazzo PA、Tessarollo L.激酶缺陷型TrkC受体亚型通过支架蛋白他马林激活Arf6-Rac1信号传导。细胞生物学杂志。2006;173:291–299. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 弗里德曼和格林，1999年。Friedman WJ，Greene LA。通过Trks和p75传递神经营养素信号。实验细胞研究。1999;253:131–142.[公共医学][谷歌学者] 傅兰雅等人，1996年。Fryer RH、Kaplan DR、Feinstein SC、Radeke MJ、Grayson DR、Kromer LF。大鼠前脑中全长和截短的TrkB受体的发育和成熟表达。《计算机神经学杂志》。1996;374:21–40.[公共医学][谷歌学者] Garner and Large，1994年。Garner AS，Large TH。禽TrkC受体的异构体：一种新的激酶插入将转化和生长过程从生存中分离出来。神经元。1994;13:457–472.[公共医学][谷歌学者] Gomes等人，2006年。Gomes RA、Hampton C、El-Sabeawy F、Sabo SL、McAllister AK。皮层神经元之间突触形成之前、期间和之后TrkB受体的动态分布。神经科学杂志。2006;26：11487–11500。 [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] Haapasalo等人，2001年。Haapasalo A、Koponen E、Hoppe E、Wong G、Castrén E.截短trkB。T1是trkB的主要负性抑制剂。TK公司+-介导细胞存活。生物化学与生物物理研究委员会。2001;280:1352–1358.[公共医学][谷歌学者] 哈里里等人，2003年。Hariri AR、Goldberg TE、Mattay VS、Kolachana BS、Callicott JH、Egan MF、Weinberger DR。脑源性神经营养因子val66met多态性影响人类记忆相关海马活动并预测记忆性能。神经科学杂志。2003;23:6690–6694. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] He等人，2004年。He XP、Kotloski R、Nef S、Luikart BW、Parada LF、McNamara JO。TrkB而非BDNF的条件性缺失可在点燃模型中阻止癫痫发生。神经元。2004;43:31–42.[公共医学][谷歌学者] 亨普斯特德，2002年。亨普斯特德BL。p75NTR的许多面孔。神经生物电流。2002;12:260–267.[公共医学][谷歌学者] Huang和Reichardt，2001年。Huang EJ、Reichardt LF。神经营养素：在神经元发育和功能中的作用。《神经科学年鉴》。2001;24:677–736. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] Huang等人，2008年。黄YZ，潘娥，熊志强，麦克纳马拉JO。锌介导的TrkB反式激活增强海马苔藓纤维CA3锥体突触。神经元。2008;57:546–558.[公共医学][谷歌学者] 卡普兰和米勒，2000年。卡普兰博士、米勒博士。神经系统中的神经营养素信号转导。神经生物电流。2000;10:381–391.[公共医学][谷歌学者] Kernie等人，2000年。Kernie SG、Liebl DJ、Parada LF。BDNF调节小鼠的进食行为和运动活动。EMBO J。2000;19:1290–1300. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] Klein等人，1990年。Klein R，Conway D，Parada LF，Barbacid M。trkB酪氨酸蛋白激酶基因编码缺乏催化激酶结构域的第二个神经原受体。单元格。1990;61:647–656.[公共医学][谷歌学者] Klein等人，1993年。Klein R、Smeyne RJ、Wurst W、Long LK、Auerbach BA、Joyner AL、Barbacid M。靶向破坏trkB神经营养素受体基因会导致神经系统损伤和新生儿死亡。单元格。1993;75:113–122.[公共医学][谷歌学者] Li等人，1998年。Li YX，Xu Y，Ju D，Lester HA，Davidson N，Schuman EM。显性负TrkB受体T1的表达揭示了BDNF诱导培养海马神经元突触增强中突触前信号的需求。美国国家科学院程序。1998;95:10884–10889. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] Lu等人，2005年。Lu B、Pang PT、Woo NH。神经营养素的阴阳作用。Nat Rev神经科学。2005;6：603–614。[公共医学][谷歌学者] Lyons等人，1999年。Lyons WE、Mamounas LA、Ricaurte GA、Coppola V、Reid SW、Bora SH、Wihler C、Koliatsos VE、Tessarollo L.脑源性神经营养因子缺乏小鼠出现攻击性和吞咽过度，同时伴有脑血清素能异常。美国国家科学院程序。1999;96：15239–15244。 [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] McAllister等人，1999年。阿拉斯加州麦卡利斯特，卡茨LC，Lo DC。神经营养素和突触可塑性。《神经科学年鉴》。1999;22:295–318.[公共医学][谷歌学者] Middlemas等人，1991年。Middlemas DS、Lindberg RA、Hunter T.trkB，一种神经受体蛋白酪氨酸激酶：全长和两个截短受体的证据。摩尔细胞生物学。1991;11:143–153. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] Mitra等人，2005年。Mitra R、Jadhav S、McEwen BS、Vyas A、Chattarji S。应激持续时间调节基底外侧杏仁核脊柱形成的时空模式。美国国家科学院程序。2005;102:9371–9376. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] Nykjaer等人，2004年。Nykjaer A、Lee R、Teng KK、Jansen P、Madsen P、Nielsen MS、Jacobsen C、Kliemannel M、Schwarz E、Willnow TE、Hempstead BL、Petersen CM。Sortilin对proNGF诱导的神经元细胞死亡至关重要。自然。2004;427:843–848.[公共医学][谷歌学者] Ohira等人，2005年。Ohira K、Kumanogoh H、Sahara Y、Homma KJ、Hirai H、Nakamura S、Hayashi M。截断的原肌球蛋白相关激酶B受体T1通过Rho GDP解离抑制剂1调节胶质细胞形态。神经科学杂志。2005;25:1343–1353. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] Palko等人，1999年。Palko ME，Coppola V，Tessarollo L.截断的trkC受体亚型在小鼠发育中作用的证据。神经科学杂志。1999;19:775–782. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] Reichardt，2003年。Reichardt LF公司。神经生物学：产生波动的信号。自然。2003;426:25–26.[公共医学][谷歌学者] Rios等人，2001年。Rios M、Fan G、Fekete C、Kelly J、Bates B、Kuehn R、Lechan RM、Jaenisch R。出生后大脑中脑源性神经营养因子的条件性缺失会导致肥胖和多动症。摩尔内分泌。2001;15:1748–1757.[公共医学][谷歌学者] Rohrer等人，1999年。Rohrer B，Korenbrot JI，LaVail MM，Reichardt LF，Xu B.神经营养素受体TrkB在视杆感光细胞成熟和建立向视网膜内侧的突触传递中的作用。神经科学杂志。1999;19:8919–8930. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] Rose等人，2003年。Rose CR、Blum R、Pichler B、Lepier A、Kafitz KW、Konnerth A。截断的TrkB-T1介导胶质细胞中神经营养素诱发的钙信号。自然。2003;426:74–78.[公共医学][谷歌学者] Saarelainen等人，2000年a。Saarealinen T、Pussinen R、Koponen E、Alhonen L、Wong G、SirviöJ、Castrén E。转基因小鼠在神经元中过度表达截断的trkB神经营养素受体会损害长期空间记忆，但海马LTP正常。突触。2000年a；38:102–104.[公共医学][谷歌学者] Saarealien等人，2000b。Saarealine T、Lukkarin JA、Koponen S、Gröhn OH、Jolkkonen J、Koponnen E、Haapasalo A、Alhonen L、Wong G、Koistinaho J、Kauppinen RA、Casterén E。转基因小鼠在神经元中过度表达截断的trkB神经营养素受体，表明其对局灶性脑缺血后皮质损伤的敏感性增加。摩尔细胞神经科学。2000亿；16:87–96.[公共医学][谷歌学者] 斯奈德，1994年。施奈德WD。神经营养素在神经系统发育过程中的功能：基因敲除给我们的启示。单元格。1994;77:627–638.[公共医学][谷歌学者] Tessarollo，1998年。Tessarollo L.神经营养素在发育中的多向性功能。细胞因子生长因子评论。1998;9:125–137.[公共医学][谷歌学者] 蔡，2007年。Tsai SJ。中枢脑源性神经营养因子活性增加可能是药物滥用的风险因素：对治疗的影响。医学假说。2007;68:410–414.[公共医学][谷歌学者] Tsoulfas等人，1993年。Tsoulfas P、Soppet D、Escandon E、Tessarollo L、Mendoza-Ramirez JL、Rosenthal A、Nikolics K、Parada LF。大鼠trkC基因座编码多个神经原受体，对PC12细胞中的神经营养素-3表现出不同的反应。神经元。1993;10:975–990.[公共医学][谷歌学者] Valenzuela等人，1993年。Valenzuela DM、Maisonpierre PC、Glass DJ、Rojas E、Nuñez L、Kong Y、Gies DR、Stitt TN、Ip NY、Yancopoulos GD。具有不同功能的大鼠TrkC的替代形式。神经元。1993;10:963–974.[公共医学][谷歌学者] Vyas等人，2002年。Vyas A、Mitra R、Shankaranarayana Rao BS、Chattarji S。慢性应激诱导海马和杏仁核神经元树突状重塑的模式形成对比。神经科学杂志。2002;22:6810–6818. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] Vyas等人，2004年。Vyas A、Pillai AG、Chattarji S.慢性应激后的恢复未能逆转杏仁核神经元肥大和增强焦虑样行为。神经科学。2004;128:667–673.[公共医学][谷歌学者] Xu等人，2003年。Xu B、Goulding EH、Zang K、Cepoi D、Cone RD、Jones KR、Tecott LH、Reichardt LF。脑源性神经营养因子调节黑素皮质素-4受体下游的能量平衡。自然神经科学。2003;6:736–742. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] Yacoubian和Lo，2000年。雅库比亚TA，Lo DC。截短的和全长的TrkB受体调节树突生长的不同模式。自然神经科学。2000;三：342–349。[公共医学][谷歌学者] 
