《European Journal of Neuroscience》：The ER/Golgi Protein FNDC3B Facilitates Climbing Fibre to Purkinje Cell Synapse Elimination in the Developing Mouse Cerebellum
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本研究通过浦肯野细胞特异性敲除模型揭示，内质网蛋白FNDC3B在小脑发育早期阶段（P10-P25）通过独立于P/Q型电压依赖性钙离子通道（P/Q-VDCC）的通路，显著促进攀爬纤维（CF）向浦肯野细胞（PC）的突触修剪过程。研究发现FNDC3B缺失会暂时性延缓CF树突转位和多余CF突触清除，但不影响平行纤维（PF）突触功能和抑制性突触发育，为神经环路精准化调控提供了新的分子靶点。
研究背景
发育过程中的突触修剪是神经环路精细化的关键过程。新生小鼠小脑中，浦肯野细胞（PC）最初接受多个强度相似的攀爬纤维（CF）支配。在出生后发育过程中，单个CF被强化保留，其余CF被逐步清除。该过程分为功能分化（约P7）、CF转位（约P9开始）以及早期（P7-P11）和晚期（P12-P17）清除阶段。
FNDC3B的发现与表达特征
通过浦肯野细胞特异性RNAi筛选，研究发现含有III型纤维连接蛋白域蛋白3B（FNDC3B）这一内质网蛋白参与CF突触清除。荧光原位杂交显示，FNDC3B mRNA在PC中于P9表达最高，随发育逐渐降低，其表达时序与CF清除关键期高度吻合。
基因操作模型构建
研究团队构建了PC特异性FNDC3B条件性敲除（FNDC3B-cKO）小鼠，并通过Western blot验证蛋白敲除效率。同时利用表达RNAi抗性FNDC3B（FNDC3B-RES）的拯救实验，有效排除了脱靶效应。
电生理学证据
全细胞膜片钳记录表明，FNDC3B-cKO小鼠在P10-11和P20-27阶段表现出显著的多CF支配比例升高（图3G-H）。值得注意的是，这种缺陷是暂时性的，到P37-41时CF单支配比例恢复正常（图3I）。进一步通过双敲除实验发现，FNDC3B与P/Q-VDCC在CF清除中发挥独立作用，双敲除比单敲除P/Q-VDCC表型更严重（图6）。
形态学分析
免疫荧光染色显示，FNDC3B-cKO小鼠在P12和P21时CF沿PC树突的转位程度显著降低（图4G,I），但到P30-40时恢复正常（图4K）。VGluT2阳性CF终末在PC胞体上的密度在各时期均无显著差异（图4H,J,L），说明FNDC3B特异性影响CF树突分布而非胞体支配数量。
突触功能特异性
研究证实FNDC3B缺失不影响PF-PC兴奋性突触的输入输出关系、配对脉冲比（图5A-D），也不改变微型抑制性突触后电流（mIPSC）的频率和振幅（图5E-H）。VGluT1标记的PF终末和VIAAT标记的抑制性终末在分子层的分布密度同样未受影响（图5M-N）。
机制探讨
FNDC3B作为内质网蛋白，可能通过调控蛋白质折叠运输、钙信号释放或STAT3信号通路影响CF清除。其在果蝇中的同源基因mtgo被证实参与神经肌肉接头发育，提示该家族蛋白在神经连接塑造中具有进化上的保守功能。
研究意义
该研究首次揭示FNDC3B在CF突触清除中的新型调节作用，为理解神经环路精细化发育提供了新视角。FNDC3B介导的平行于经典P/Q-VDCC通路的新机制，为相关发育性神经系统疾病的机制研究提供了潜在靶点。
