近日，一篇发表在国际杂志Cell Reports上的研究报告揭示了一种让神经元知道何时以及如何形成这些连接背后的分子机制。这项研究来自日本大阪大学等机构的科学家们，他们通过研究人类脑细胞中与学习和记忆相关蛋白质的行为，揭开了神经元活性如何影响CREB-CBP相互作用，进而影响基因表达的机制。

 

在发育的大脑中，神经元的活性会刺激脑细胞生长和形成连接所需的基因的表达。如果这一过程被打断，机体的发育和精神性疾病就会发生。研究人员发现，转录因子cAMP反应元件结合蛋白（CREB）是机体大脑学习和形成记忆所必需的。然而，CREB和CREB结合蛋白（CBP）之间的相互作用如何受到神经元活性的影响，这一点尚不清楚。

 

为了探索这一机制，研究人员利用一种名为单分子成像的复杂显微镜技术来追踪人类脑细胞中CREB和CBP的运动。研究结果显示，神经元活性能显著增加CREB和CBP以及CREB和DNA之间的重复、长期相互作用。这些相互作用能够吸引激活基因表达的RNA聚合酶II。此外，研究人员还发现，CREB与DNA相互作用从而促进基因表达的位点需要CBP所介导的事先乙酰化作用。

 

这些研究发现不仅阐明了发育中大脑的学习和记忆背后的机制，还能为阐明精神性疾病如何发生提供新的见解。考虑到CBP是一种能引起Rubinstein-Taybi综合征的基因，尽管患者会表现出精神迟钝和智力残疾，且CBP蛋白的失活或能帮助解释疾病发生的分子机制。因此，在3D大脑样模型中进一步探索CREB-CBP之间的相互作用或能帮助进一步观察神经元活动所产生的影响。

 

综上，本文研究结果表明，神经元活性能促进CREB-CRE和CREB-CBP在预先确定的组蛋白乙酰化位点中的重复相互作用，从而就能促进快速的基因表达。这一发现为我们进一步了解神经元活动如何影响基因表达提供了新的视角，并为精神性疾病的研究和治疗提供了新的方向。