Effects of synaptic adhesion molecules on the survival of adult born granule cells in the dentate gyrus
Final Report Abstract
Körnerzellen im Gyrus Dentatus bilden sich auch in erwachsenen Tieren aus Vorläuferzellen neu. Damit sie langfristig überleben, müssen sie sich synaptisch in das vorhandene Netzwerk an Neuronen integrieren. Daher verschwinden die meisten neuen Körnerzellen recht schnell nach der Zellteilung. Es ist bekannt, dass neue Körnerzellen etwa 15 Tage nach der Entstehung anfangen Synapsen zu bilden. Wir haben Mausmodelle, denen das synaptische Adhäsionsprotein SynCAM 1 fehlt oder in denen es überexprimiert wird. Dabei konnten wir beobachten, dass durch die Stabilisierung von Synapsen durch SynCAM 1 sich synaptische Kontakte früher bilden als in Zellen von Kontroll-Tieren. Fehlte das Adhäsionsprotein SynCAM 1, waren die Synapsen weniger stabil. Durch die frühere Stabilisierung der Synapsen, überlebten die neugeborenen Zellen bei einer Überexpression von SynCAM 1 mit einer höheren Wahrscheinlichkeit als unter Kontrollbedingungen. In einem zweiten Projekt, das durch die Förderung ermöglicht wurde, habe wir uns die Dynamik von Synapsenbildung und Stabilität unter dem Einfluss von SynCAM 1 im lebenden Tier über einen Zeitraum von vier Wochen und bis zu sechs Monaten angesehen. Die Untersuchung im lebenden Tier ermöglichte eine genaue Analyse welche Synapsen neu entstanden ist und welche Synapse wieder verschwand. Dabei ermöglichte uns das Überexpressionsmodell verschiedene Situationen von SynCAM 1 Überexpression zu untersuchen, da wir durch Gabe von Doxycyklin innerhalb von wenigen Tagen die Überexpression von SynCAM 1 erhöhen und wieder auf das natürliche Maß zurückbringen konnten. In dieser Studie konnten wir zeigen, dass SynCAM 1 dünne Vorläufer von Synapsen stabilisiert. SynCAM 1 trägt aber nicht zu Bildung von neuen Synapsen bei. Mit diesen beiden Studien konnte wir die wichtige Funktion von SynCAM 1 bei der Stabilisierung von Synapsen zeigen und damit die Funktion zu anderen synaptischen Adhäsionsmolekülen abgrenzen, da SynCAM nicht wie beispielsweise Neurexin / Neuroligin die Bildung von Synapsen auslöst.
Publications
- 2016. In vivo imaging demonstrates dendritic spine stabilization by SynCAM 1. Scientific reports 6:24241
Körber N, Stein V
(See online at https://doi.org/10.1038/srep24241) - 2016. SynCAM 1 improves survival of adult-born neurons by accelerating synapse maturation. Hippocampus 26:319-328
Doengi M, Krupp AJ, Korber N, Stein V
(See online at https://doi.org/10.1002/hipo.22524)
