中文摘要：

申请人主要研究树突形态发生的分子机制，及其对神经环路形成的调节作用。回国后主要成果有1）在树突发育方向，揭示了N-cadherin细胞粘附分子特异介导“树突维持”的新功能；2）在突触稳态可塑性方面，揭示了神经电活动增强调节神经元形态与功能的新机制；发现了神经电活动增强可快速导致抑制性突触传递的上调，且兴奋性突触传递的下调与树突生长协同完成；3）建立了发育早期丰富环境的行为范式，并发现其可促进皮层神经环路的发育。成果在Neuron、PNAS和 J. Neurosci.（2 篇）发表，申请人为通讯作者。博士后期间，申请人发现了β-catenin蛋白是神经电活动、Wnt信号等调节树突形态的关键介导分子，成果在Nat. Neurosci. （第一作者、共同通讯作者）发表。拟深入系统地研究调节树突形态发生的遗传与环境因素，及发育相关神经系统疾病中树突的形态异常对神经环路形成的影响。

结论摘要：

大脑的正常功能依赖于其复杂而精细的神经环路。神经环路的形态或功能发育异常是导致发育相关神经系统疾病（智力障碍、孤独症谱系障碍、精神分裂症等）的重要因素。在国家杰出青年基金的支持下，共发表通讯作者论文6篇，共同通讯作者论文1篇，主要的研究成果包括以下下两个方面。 1） 树突棘修剪的分子机制 树突棘是位于神经元树突分枝上的微小突起结构，是兴奋性突触后的主要结构基础。发育早期，树突棘与突触的数目快速增加，而当个体进入青春期时，神经网络会进行精确化，主要表现为树突棘总数目的减少。本研究组的工作发现了在树突棘修剪过程中决定树突棘命运的关键分子Cadherin-catenin细胞黏附复合物。发现相邻树突棘间对该复合物竞争依赖的再分布导致了其命运分化竞争到更多复合物的树突棘变得稳定、成熟，而失败的一方则被修剪。基于胞内有限资源的竞争模型为树突棘修剪的特异性提供了分子层面的解释，可能是生物系统发育的普遍性策略。鉴于孤独症谱系障碍、精神分裂症等发育性神经系统疾病均被报道有树突棘修剪异常，阐明介导树突棘修剪的分子机制对解析发育性神经系统疾病的致病机理有重要的理论与临床意义。 论文于2015年发表Cell期刊，并被 Nat. Rev. Neurosci. 点评。 2） 自然感觉刺激对感知觉神经环路形成的调节作用感觉经验对大脑的发育至关重要。我们的工作发现从出生起对小鼠进行触觉或视觉剥夺，不仅影响了对应大脑皮层的发育，而且还减缓了其他感觉皮层的发育，而通过丰富环境饲养增加自然感觉刺激可以促进多个感觉皮层的发育。该研究揭示了一种新型的发育早期感觉经验依赖的感觉皮层跨模态可塑性机制，并发现了催产素这种由下丘脑分泌的神经肽是介导该跨模态可塑性的关键分子。催产素，由于其对社交功能的促进作用，已成为孤独症治疗的热点分子之一。该研究提示催产素在发育更早期就对感觉皮层的神经环路形成有促进作用。鉴于孤独症患儿经常伴随有感觉输入的异常，该发现对进一步解析孤独症的致病机制有重要的借鉴意义。论文于2014年发表在Nature Neuroscience 期刊，并被同期News and Views 和 Nat. Rev. Neurosci. 点评。 其他发表论文主要研究介导神经元与神经环路发育的分子机制。与临床合作论文报道了中国的首例MECP2拷贝数增加的孤独症患儿。