焦虑障碍（Anxiety disorders），是最常见的神经精神疾病。针对我国人群的流行病学调查显示，焦虑障碍的患病率达5.6%【1】。目前普遍认为，焦虑的发生与个体生物学特征和社会心理因素有关，但具体机制并未阐明。
2019年3月18日，南京医科大学药学院韩峰教授课题组与基础医学院卢应梅教授、浙江大学药学院陈忠教授合作在Molecular Psychiatry在线发表了题为Functional coupling of Tmem74 and HCN1 channels regulates anxiety-like behavior in BLA neurons的研究论文【2】。该研究基于临床焦虑病人血清样本，筛选出跨膜蛋白TMEM74，揭示其通过影响基底外侧杏仁核（BLA）神经元HCN1离子通道调控焦虑行为的重要作用。
基于生物信息学的资料，研究者发现TMEM74在成年人脑内高度聚集，且在焦虑发生时TMEM74蛋白量显著下降。团队成员进一步确认Tmem74的蛋白与焦虑的关系，发现焦虑行为导致小鼠BLA脑区Tmem74蛋白显著降低。而在BLA脑区注射携带CaMKIIα特异性启动子的腺相关病毒（AAV）过表达Tmem74，行为学检测显示调控Tmem74蛋白表达能够有效改善CIS小鼠的焦虑样表型。行为学测试进一步确认Tmem74缺失导致焦虑样表型，而BLA脑区过表达Tmem74也能改善Tmem74敲除小鼠的焦虑行为。与此同时，结合CRISPR-Cas9技术，在BLA脑区注射AAV-sgRNA特异性敲除Tmem74也能导致小鼠焦虑行为。以上结果充分证明Tmem74缺失导致焦虑。
研究人员发现敲除Tmem74后BLA锥体神经元兴奋性增强，而膜片钳记录结果显示Na+和K+电流未发生明显变化，影响神经元兴奋性的原因是什么呢？进一步研究发现HCN通道电流的变化是引起神经元兴奋性的主要因素。利用HCN特异性抑制剂，通过全细胞记录和免疫印迹法，表明Tmem74缺失导致神经元HCN1通道功能受损，蛋白表达下降从而调节神经元兴奋性。随后，团队成员蒋权博士等利用分子生物学以及生化手段，证实Tmem74与HCN1存在直接相互作用。同时，质粒突变结合全细胞记录表明跨膜结构域TM1决定Tmem74是否定位在细胞膜上并发挥调控HCN1的功能。
由此，研究结果揭示了Tmem74通过其TM1结构域调控HCN1功能参与焦虑病理过程的分子机制，在推进临床治疗焦虑的药物新靶点研究方面迈出了重要一步。
据悉，南京医科大学药学院韩峰教授、基础医学院卢应梅教授、浙江大学药学院陈忠教授为共同通讯作者。博士研究生邵玲小为第一作者。该团队近年聚焦于神经精神疾病的发病机制及药物靶标发现，SCI学术论文发表在Neuron，Cell Res，J Am Chem Soc，J Pineal Res等期刊。
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41380-019-0402-8
参考文献
1. Phillips MR, et al. Prevalence, treatment, and associated disability of mental disorders in four provinces in China during 2001–05: an epidemiological survey. Lancet 2009; 373: 2041–53.
2. Shao LX, et al. Functional coupling of Tmem74 and HCN1 channels regulates anxiety-like behavior in BLA neurons. Molecular Psychiatry 2019; Mar 18. doi: 10.1038/s41380-019-0402-8.