褪黑素可改善孤独症谱系障碍中树突棘的异常发育

doi:10.4103/1673-5374.387973

摘要/Abstract

摘要：

孤独症谱系障碍是一组与1100多种基因相关的神经发育障碍疾病，其中Ctnnd2是候选基因之一。Ctnnd2基因敲除小鼠是一种孤独症动物模型，其树突棘密度明显下降。褪黑素作为一种能够有效改善社交障碍，并调节树突棘发育的神经激素，其在Ctnnd2缺失诱导的神经损伤中的作用尚不清楚。实验发现，Ctnnd2基因敲除小鼠出现社交行为障碍、前额叶皮质中树突棘丢失、抑制性神经元受损以及磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）信号通路抑制的现象。而褪黑素灌胃连续28d可有效改善Ctnnd2基因敲除小鼠的上述异常。此外，褪黑素前额叶皮质注射可改善Ctnnd2基因敲除小鼠的局部输注改善前额叶皮质中突触功能，并激活PI3K/Akt信号通路。而以药理学阻断PI3K/Avt信号通路（渥曼青霉素）和褪黑素受体（luzindole和4p-p-Dot）均可特异性地抑制褪黑素改善的γ-氨基丁酸能突触功能。因此研究表明，褪黑素可通过激活PI3K/Akt信号通路改善γ-氨基丁酸能突触功能，进而改善孤独症谱系障碍中树突棘的异常发育。

https://orcid.org/0009-0006-8733-707X (Yingbo Li); https://orcid.org/0009-0000-1509-0107 (Shali Wang)

关键词: 褪黑素, Ctnnd2, 基因敲除, 孤独症, 社会行为, 前额叶皮质, 树突棘, 突触相关蛋白, γ-氨基丁酸, PI3K, Akt

Abstract: Autism spectrum disorders are a group of neurodevelopmental disorders involving more than 1100 genes, including Ctnnd2 as a candidate gene. Ctnnd2 knockout mice, serving as an animal model of autism, have been demonstrated to exhibit decreased density of dendritic spines. The role of melatonin, as a neurohormone capable of effectively alleviating social interaction deficits and regulating the development of dendritic spines, in Ctnnd2 deletion-induced nerve injury remains unclear. In the present study, we discovered that the deletion of exon 2 of the Ctnnd2 gene was linked to social interaction deficits, spine loss, impaired inhibitory neurons, and suppressed phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K)/protein kinase B (Akt) signal pathway in the prefrontal cortex. Our findings demonstrated that the long-term oral administration of melatonin for 28 days effectively alleviated the aforementioned abnormalities in Ctnnd2 gene-knockout mice. Furthermore, the administration of melatonin in the prefrontal cortex was found to improve synaptic function and activate the PI3K/Akt signal pathway in this region. The pharmacological blockade of the PI3K/Akt signal pathway with a PI3K/Akt inhibitor, wortmannin, and melatonin receptor antagonists, luzindole and 4-phenyl-2-propionamidotetralin, prevented the melatonin-induced enhancement of GABAergic synaptic function. These findings suggest that melatonin treatment can ameliorate GABAergic synaptic function by activating the PI3K/Akt signal pathway, which may contribute to the improvement of dendritic spine abnormalities in autism spectrum disorders.

Key words: autism, Ctnnd2 deletion, GABAergic neurons, melatonin, PI3K/Akt signal pathway, prefrontal cortex, social behavior, spine density, synaptic-associated proteins

. 褪黑素可改善孤独症谱系障碍中树突棘的异常发育[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2024, 19(7): 1618-1624.

Luyi Wang, Man Xu, Yan Wang, Feifei Wang, Jing Deng, Xiaoya Wang, Yu Zhao, Ailing Liao, Feng Yang, Shali Wang, Yingbo Li. Melatonin improves synapse development by PI3K/Akt signaling in a mouse model of autism spectrum disorder[J]. Neural Regeneration Research, 2024, 19(7): 1618-1624.

参考文献

引言

出版重点

《中国神经再生研究（英文版）》杂志为SCI、PubMed数据库收录的国际唯一一本专注神经再生领域研究的经同行评议的开放获取期刊，出版来自全球神经再生领域专业学者的前沿性基础研究及临床研究及转化医学、循证医学优秀的最新成果。

期刊出版来自于脑损伤与神经再生、脊髓损伤与神经再生、周围神经损伤与神经再生和神经退行性病与神经再生、神经影像与神经再生的相关研究。期刊关注神经损伤与再生过程中的轴突再生、突触生长、神经可塑性、神经修复和替代、神经移植等最新研究成果。尤其关注应用细胞治疗、基因治疗、生物因子治疗、药物治疗、手术治疗、康复治疗、物理疗法、组织工程、生物工程、生物材料、神经假体等干预性方法产生神经再生效果的相关研究。文章应清晰描述抑制神经元损伤、减轻神经元损伤的一系列变化，保护损伤神经元的过程、方法、程度与评价，突出从细胞分子水平以及分子生物学水平解释神经元损伤后以及预后再生的机制。

NRR杂志被国际重要数据库收录

科学引文索引（Science Citation Index Expanded，SCI）

美国国立医学图书馆（PubMed）

美国国立医学图书馆开放获取全文数据库（PubMed Central, PMC）

美国生物学文摘数据库（BIOSIS previews, BP）

美国《化学文摘》（Chemical Abstracts, CA）

Scopus荷兰《医学文摘库/医学文摘》（Excerpta Medica, EM）

波兰《哥伯尼索引》（Index of Copurnicus, IC）

OvidSP平台数据库

中国科学引文数据库（CSCD）

中国科技期刊数据库-统计源期刊（CSTPCD）

编委会

主编Editor-in-Chief

苏国辉院士（Kwok-fai So, Chair Professor and Head, Jessie Ho Professor in Neuroscience, Department of Anatomy, The University of Hong Kong）。

徐晓明教授（Xiao-ming Xu, Professor and Mari Hulman George Chair of Neurological Surgery, Scientific Director of Spinal Cord and Brain Injury Research Group, Indiana University School of Medicine）

联系方式：Email: szb@nrren.org 电话：+86 138 0499 8773

编委会成员

期刊编委队伍由国际神经再生领域著名学者、中国科学院院士、香港大学苏国辉教授和美国印第安纳大学徐晓明教授领导的由100多位国际神经再生优秀专家组成。共同致力于创办一本发表神经再生领域专业学术研究经同行严格评审的优秀学术期刊。

在线投稿平台

作者可以通过www.nrronline.org在线投稿。

所有的稿件都将通过该系统提交至NRR杂志电子投稿出版管理系统。

作者有不明确的问题，请访问szb@nrren.org或咨询+86 138 0499 8773。

投稿后，当论文已处于审稿或等待审稿状态时，2个月内请勿将稿件再投至他刊。

初次投稿：

投稿信:

应说明文章未一稿多投，全部作者是否对所投稿件内容知情同意，推荐2-3位小同行审稿人。

作者协议：

投稿时请注意作者协议，如同意后可继续完成投稿，投稿成功后作者已与杂志签定了文章的相关版权。

投稿后的同行评议

期刊投稿平台应用国际最大的投稿平台Editorial Manager，投到本刊的每篇稿件都要经过3-4位小同行审稿人评审，审稿方法为国际学科小同行组成双盲审稿。所有发表在杂志的文章都将经过严格的双盲同行层层评议，审稿中注重科学性、伦理学和文章真实性的严格审查。期刊将在投稿后4周内通知作者评审意见。

根据评审意见，编辑部决定稿件返修，再审，被接受或退稿。稿件被接受后，作者可经投稿平台以通讯作者账号随时查询稿件的出版进程。

材料方法

讨论

特邀稿件

对特邀综述稿件的要求：

（1）需提前向编委会提交写作大纲，通过选题后，文章需在2个月内完成。

（2）全文不超过6000个单词，包括摘要，不包括参考文献，图和表格，出版后8-10个版面。

（3）文章写作结构：

文题：不超过 90个字母，20个单词。

摘要：非结构式， 250单词。

引言：

主体内容：

总结：

作者贡献：

利益冲突：

参考文献：采用 Journal of Neuroscience格式。

特邀述评类文章：观点、点评、研究亮点、给编辑的信等。

特邀观点栏目文章要求：

（1）观点文章为作者对神经再生领域某一热点问题的评论，有作者鲜明的观点和作者本人

对此科研过程的认识和总结。

（2）需提前向编委会提交写作大纲，通过选题后，文章需在2个月内完成。

（3）全文2000- 3000单词，包括参考文献，不需要图和表格，不需要摘要，出版后2个版面。

（4）文章写作结构：

文题：不超过 90个字母，20个单词。

主体内容：

参考文献：不超过 5条，采用Journal of Neuroscience格式。

特邀点评与研究亮点栏目文章要求：

（1）点评文章为点评在本刊发表的文章，研究亮点文章为点评国际优秀杂志近期或在线提前发表的前沿性的优秀文章。

（2）需提前向编委会提交写作大纲，通过选题后，文章需在2个月内完成。

（3）全文2000- 3000单词，包括参考文献，不需要图和表格，不需要摘要，出版后2个版面。

（4）文章写作结构：

文题：不超过 90个字母，20个单词。

主体内容：

利益冲突：

参考文献：不超过 5条，采用Journal of Neuroscience格式。

给编辑的信栏目文章要求：

（1）给编辑的信文章为读者对本刊已发表文章的来信反馈。

（2）全文1000- 2000单词，不包括参考文献，文章不需要摘要、图和表格，出版后1个版面。

（4）文章写作结构：

文题：不超过 90个字母，20个单词。

主体内容：

利益冲突：

参考文献：不超过 5条，采用Journal of Neuroscience格式。

文章快阅

延伸阅读

NRR：重庆医科大学李英博团队揭示褪黑素对Ctnnd2缺失诱导的前额皮质突触发育异常的改善作用

撰文：王路义，李英博

孤独症谱系障碍是一组与1100多种基因相关的神经发育障碍疾病[1]，其中一些基因是突触和树突棘结构与功能的关键调节因子[2]。研究表明，孤独症谱系障碍患者和小鼠模型的大脑皮质中存在树突棘异常[3-5]。Delta catenin 2（CTNND2）是一种新的孤独症基因[6]，负责编码δ-catenin蛋白，后者是一种涉及黏附和树突分支的神经元特异性蛋白[7, 8]。在之前的实验中，作者建立了Ctnnd2基因敲除小鼠模型，并证明其可表现出孤独症谱系障碍样行为和海马树突棘密度降低[9]。虽然孤独症谱系障碍的发病机制在很大程度上是未知的，但各种动物模型表明孤独症谱系障碍是中枢神经系统兴奋/抑制失衡的结果[10]。谷氨酸脱羧酶67和谷氨酸脱羧酶65均可催化谷氨酸脱羧形成抑制性神经递质γ-氨基丁酸，参与维持兴奋/抑制平衡。谷氨酸脱羧酶67分布在细胞内，负责90%以上的γ-氨基丁酸合成，而谷氨酸脱羧酶65特异地定位于突触末端[11-13]。γ-氨基丁酸的释放导致突触后A型γ-氨基丁酸受体的激活，触发快速抑制电流。该受体的组成包括α5亚基，研究表明，α5亚基在γ-氨基丁酸能突触/突触外位点的平衡分布对树突生长和树突棘成熟至关重要[14]。此外，过度激活A型γ-氨基丁酸受体可产生异常的树突分支和树突棘密度[15]。褪黑素可改善孤独症谱系障碍患者的社会行为缺陷[16]，并在脑损伤模型中发挥神经保护作用[17]。褪黑素还可通过增加突触前蛋白的水平，促进突触形成[18]。此外，长期和短期褪黑素治疗均可促进树突棘发育和神经元形成[19-21]。然而，目前尚不清楚Ctnnd2基因敲除引起的突触发育受损应如何干预，研究者旨在探索褪黑素对Ctnnd2缺失诱导的前额皮质突触发育异常的改善作用。

来自中国重庆医科大学李英博团队在《中国神经再生研究（英文版）》（Neural Regeneration Research）上发表了题为“Melatonin improves synapse development by PI3K/Akt signaling in a mouse model of autism spectrum disorder”的研究，发现Ctnnd2基因缺失可导致C57BL/6J小鼠社交行为障碍和树突棘丢失。口服褪黑素可减轻Ctnnd2基因敲除小鼠社交行为异常和树突棘损伤。此外，褪黑素还可通过结合其受体，激活磷脂酰肌醇-3激酶/Akt信号通路，改善γ-氨基丁酸能神经元的突触功能，这可能与褪黑素改善Ctnnd2基因敲除小鼠树突棘的异常有关。这一研究为Ctnnd2缺失引起的神经发育障碍提供了潜在的治疗靶点。

大多数关于褪黑素神经保护作用的研究都集中在对神经元的病理改善作用上。褪黑素可保护皮质和海马神经元树突和树突棘的完整性，从而逆转脑损伤和神经功能缺陷[21-24]。此外，褪黑素也对孤独症谱系障碍样行为的治疗作用可能与突触发育和可塑性改善有关[16, 25, 26]。因此，李英博等观察到Ctnnd2基因敲除小鼠表现出异常的社交行为和树突棘后，通过口服褪黑素进行干预。连续28d褪黑素（5、10和50 mg/kg）治疗可减轻基因敲除小鼠的社交行为障碍和树突棘丢失，其中10 mg/kg褪黑素效果最佳（图1和2）。

图1 褪黑素可减轻Ctnnd2基因敲除小鼠的社交行为缺陷（图源：Wang et al., Neural Regen Res, 2024）

图2 褪黑素可改善Ctnnd2 敲除小鼠树突棘的异常（图源：Wang et al., Neural Regen Res, 2024）

兴奋/抑制比值升高是孤独症谱系障碍的发病机制理论假说之一[27]，通过激活γ-氨基丁酸能信号纠正兴奋/抑制失衡可减轻小鼠孤独症谱系障碍的严重程度[28]。研究显示，基因敲除小鼠全脑谷氨酸脱羧酶67的表达减少，特别是前额皮质，而谷氨酸脱羧酶65的表达无明显变化（图3），这表明γ-氨基丁酸水平降低，兴奋/抑制平衡受损。松果体切除动物的γ-氨基丁酸水平下降，可通过后续褪黑素治疗恢复[29]。动物研究也报道了褪黑素可以通过改变A型γ-氨基丁酸受体的效力来调节γ-氨基丁酸能信号传导[29, 30]。此外，使用A型γ-氨基丁酸受体亚基阳性变构调节剂可增加前额皮质的树突棘密度[31]，这一发现与A型γ-氨基丁酸受体可调节树突棘密度，特别是蘑菇状树突棘密度的观点一致[15, 32]。以上结果表明，褪黑素可能通过调节γ-氨基丁酸能信号改善树突棘的丢失。然而，作者发现褪黑素并没有改善谷氨酸脱羧酶67的表达（图4A和B）。

图3 野生型和Ctnnd2基因敲除小鼠全脑谷氨酸脱羧酶67和谷氨酸脱羧酶65的表达（图源：Wang et al., Neural Regen Res, 2024）

图4褪黑素促进Ctnnd2基因敲除小鼠突触相关蛋白的表达并激活磷脂酰肌醇-3激酶/Akt信号通路（图源：Wang et al., Neural Regen Res, 2024）

褪黑素激活磷脂酰肌醇-3激酶/Akt信号通路是预防各种神经系统疾病的重要机制[33]。该信号通路的激活可以诱导树突棘和突触形成[34]，同样，长期或短期阻断磷脂酰肌醇-3激酶/Akt信号通路会影响神经元树突棘的形成和密度[35]。李英博等发现Ctnnd2基因缺失抑制了磷脂酰肌醇-3激酶/Akt信号通路，在连续28d的褪黑素处理后，该通路被激活（图4E-H），提示该信号通路可能参与了褪黑素对Ctnnd2基因敲除小鼠树突棘发育的影响。

ELKS是活性区相关结构中的一种蛋白质，与靠近突触前膜的囊泡对接。研究显示，ELKS基因敲除小鼠停靠的囊泡数量大幅减少[36, 37]。突触素（synapsin）是突触前末端突触囊泡动力学的重要调节因子；当突触素磷酸化时，突触囊泡被传递到易释放池和活性区。因此，突触素通过控制易释放池中突触囊泡的储存和动员来调节突触传递[38-40]。结果显示，Ctnnd2基因敲除导致ELKS和磷酸化突触素表达的明显降低，在连续28d的褪黑素治疗后，这种下降可以缓解（图4C和D），提示褪黑素可以恢复敲除小鼠的突触功能。

为进一步探讨褪黑素影响Ctnnd2基因敲除小鼠树突棘发育的相关分子机制，李英博等采用局部输注的方法。在前额皮质局部输注褪黑素后，敲除小鼠ELKS、磷酸化突触素、磷酸化磷脂酰肌醇-3激酶和磷酸化Akt（Ser473）的表达增加，局部输注渥曼青霉素（wortmannin）则可逆转褪黑素对磷酸化突触素和ELKS表达的影响。此外，在前额皮质局部输注褪黑素受体抑制剂luzindole和4p-p-Dot也能逆转褪黑素对ELKS、磷酸化突触素、磷酸化磷脂酰肌醇-3激酶和磷酸化Akt（Ser473）表达水平的影响（图5），提示褪黑素可以通过与褪黑素受体结合激活磷脂酰肌醇-3激酶/Akt信号通路来改善突触功能。

图5褪黑素与褪黑素受体结合，可激活磷脂酰肌醇-3激酶/Akt信号通路，改善Ctnnd2基因敲除小鼠突触功能（图源：Wang et al., Neural Regen Res, 2024）

褪黑素与褪黑素受体结合，在许多神经精神疾病中起着重要作用。即使在不产生褪黑素的情况下，C57BL/6J小鼠的神经元也能表达褪黑素受体[41, 42]。内源性褪黑素主要通过褪黑素受体1和褪黑素受体2介导。研究表明，海马中4p-p-Dot对褪黑素受体2的抑制可以防止癫痫的发作，并且比褪黑素受体拮抗剂luzindole更大程度地增加癫痫发作的潜伏期[43]。在本研究中，作者观察到γ-氨基丁酸能神经元表达褪黑素受体1和2（图6）。免疫荧光结果显示，敲除小鼠ELKS阳性和磷酸化突触素阳性的γ-氨基丁酸能神经元减少，局部输注褪黑素后，ELKS阳性和磷酸化突触素阳性的γ-氨基丁酸能神经元数量增加，但这些变化可以被wortmannin、luzindole和4p-p-Dot逆转（图7），提示褪黑素可以通过与褪黑素受体结合，激活磷脂酰肌醇-3激酶/Akt信号通路，改善Ctnnd2基因敲除小鼠γ-氨基丁酸能神经元的突触功能。

图6 Ctnnd2基因敲除小鼠的γ-氨基丁酸能神经元上同时表达褪黑素受体1和2（图源：Wang et al., Neural Regen Res, 2024）

图7褪黑素通过与褪黑素受体结合，激活磷脂酰肌醇-3激酶/Akt信号通路，改善Ctnnd2基因敲除小鼠γ-氨基丁酸能神经元的突触功能（图源：Wang et al., Neural Regen Res, 2024）

综上所述，褪黑素可以在一定程度上改善Ctnnd2基因敲除小鼠的社交行为缺陷和树突棘异常。褪黑素还可以通过结合褪黑素受体，激活磷脂酰肌醇-3激酶/Akt信号通路，改善γ-氨基丁酸能神经元的突触功能，这可能与褪黑素改善Ctnnd2基因敲除小鼠的树突棘异常有关。这一研究首次揭示了褪黑素对Ctnnd2基因敲除小鼠发挥神经保护作用的潜在机制，为Ctnnd2缺失引起的神经发育障碍提供了可能的治疗靶点。但研究也存在局限性：首先，该研究只间接验证了γ-氨基丁酸能神经元的变化。未来的研究应该直接观察γ-氨基丁酸能神经元的改变，如递质传递。其次，未直接验证γ-氨基丁酸能信号与树突棘发育的关系。需要进一步实验证明γ-氨基丁酸能神经元调节树突棘发育。

原文链接：https://doi.org/10.4103/1673-5374.387973

参考文献

[1] Vorstman JaS, Parr JR, Moreno-De-Luca D, et al. Autism genetics: opportunities and challenges for clinical translation. Nat Rev Genet. 2017;18(6):362-376.

[2] Zoghbi HY, Bear MF. Synaptic dysfunction in neurodevelopmental disorders associated with autism and intellectual disabilities. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2012;4(3):a009886.

[3] Hutsler JJ, Zhang H. Increased dendritic spine densities on cortical projection neurons in autism spectrum disorders. Brain Res. 2010;1309:83-94.

[4] Cruz-Martín A, Crespo M, Portera-Cailliau C. Delayed stabilization of dendritic spines in fragile X mice. J Neurosci. 2010;30(23):7793-7803.

[5] Guo D, Peng Y, Wang L, et al. Autism-like social deficit generated by Dock4 deficiency is rescued by restoration of Rac1 activity and NMDA receptor function. Mol Psychiatry. 2021;26(5):1505-1519.

[6] Turner TN, Sharma K, Oh EC, et al. Loss of δ-catenin function in severe autism. Nature. 2015;520(7545):51-56.

[7] Lu Q, Paredes M, Medina M, et al. delta-catenin, an adhesive junction-associated protein which promotes cell scattering. J Cell Biol. 1999;144(3):519-532.

[8] Kim K, Sirota A, Chen Yh YH, et al. Dendrite-like process formation and cytoskeletal remodeling regulated by delta-catenin expression. Exp Cell Res. 2002;275(2):171-184.

[9] Wang X, Xu M, Xu Q, et al. Rictor is involved in Ctnnd2 deletion-induced impairment of spatial learning and memory but not autism-like behaviors. Front Biosci (Landmark Ed). 2021;26(8):335-346.

[10] Rubenstein JL, Merzenich MM. Model of autism: increased ratio of excitation/inhibition in key neural systems. Genes Brain Behav. 2003;2(5):255-267.

[11] Soghomonian JJ, Martin DL. Two isoforms of glutamate decarboxylase: why? Trends Pharmacol Sci. 1998;19(12):500-505.

[12] Asada H, Kawamura Y, Maruyama K, et al. Cleft palate and decreased brain gamma-aminobutyric acid in mice lacking the 67-kDa isoform of glutamic acid decarboxylase. Proc Natl Acad Sci U S A. 1997;94(12):6496-6499.

[13] Tian N, Petersen C, Kash S, et al. The role of the synthetic enzyme GAD65 in the control of neuronal gamma-aminobutyric acid release. Proc Natl Acad Sci U S A. 1999;96(22):12911-12916.

[14] Brady ML, Jacob TC. Synaptic localization of α5 GABA (A) receptors via gephyrin interaction regulates dendritic outgrowth and spine maturation. Dev Neurobiol. 2015;75(11):1241-1251.

[15] Afroz S, Shen H, Smith SS. α4βδ GABA(A) receptors reduce dendritic spine density in CA1 hippocampus and impair relearning ability of adolescent female mice: effects of a GABA agonist and a stress steroid. Neuroscience. 2017;347:22-35.

[16] Tian Y, Yabuki Y, Moriguchi S, et al. Melatonin reverses the decreases in hippocampal protein serine/threonine kinases observed in an animal model of autism. J Pineal Res. 2014;56(1):1-11.

[17] Hossain MF, Uddin MS, Uddin GMS, et al. Melatonin in Alzheimer's disease: a latent endogenous regulator of neurogenesis to mitigate Alzheimer's neuropathology. Mol Neurobiol. 2019;56(12):8255-8276.

[18] Domínguez-Alonso A, Ramírez-Rodríguez G, Benítez-King G. Melatonin increases dendritogenesis in the hilus of hippocampal organotypic cultures. J Pineal Res. 2012;52(4):427-436.

[19] Ramirez-Rodriguez G, Ortíz-López L, Domínguez-Alonso A, et al. Chronic treatment with melatonin stimulates dendrite maturation and complexity in adult hippocampal neurogenesis of mice. J Pineal Res. 2011;50(1):29-37.

[20] González-Burgos I, Letechipía-Vallejo G, López-Loeza E, et al. Long-term study of dendritic spines from hippocampal CA1 pyramidal cells, after neuroprotective melatonin treatment following global cerebral ischemia in rats. Neurosci Lett. 2007;423(2):162-166.

[21] Chen HY, Hung YC, Chen TY, et al. Melatonin improves presynaptic protein, SNAP-25, expression and dendritic spine density and enhances functional and electrophysiological recovery following transient focal cerebral ischemia in rats. J Pineal Res. 2009;47(3):260-270.

[22] Crupi R, Mazzon E, Marino A, et al. Melatonin treatment mimics the antidepressant action in chronic corticosterone-treated mice. J Pineal Res. 2010;49(2):123-129.

[23] Lin XJ, Liu R, Li C, et al. Melatonin ameliorates spatial memory and motor deficits via preserving the integrity of cortical and hippocampal dendritic spine morphology in mice with neurotrauma. Inflammopharmacology. 2020;28(6):1553-1566.

[24] Tang H, Ma M, Wu Y, et al. Activation of MT2 receptor ameliorates dendritic abnormalities in Alzheimer's disease via C/EBPα/miR-125b pathway. Aging Cell. 2019;18(2):e12902.

[25] Ebert DH, Greenberg ME. Activity-dependent neuronal signalling and autism spectrum disorder. Nature. 2013;493(7432):327-337.

[26] Takeuchi K, Gertner MJ, Zhou J, et al. Dysregulation of synaptic plasticity precedes appearance of morphological defects in a Pten conditional knockout mouse model of autism. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013;110(12):4738-4743.

[27] Goel A, Portera-Cailliau C. Autism in the Balance: Elevated E-I ratio as a homeostatic stabilization of synaptic drive. Neuron. 2019;101(4):543-545.

[28] Sun X, Wang L, Wei C, et al. Dysfunction of Trio GEF1 involves in excitatory/inhibitory imbalance and autism-like behaviors through regulation of interneuron migration. Mol Psychiatry. 2021;26(12):7621-7640.

[29] Wu FS, Yang YC, Tsai JJ. Melatonin potentiates the GABA(A) receptor-mediated current in cultured chick spinal cord neurons. Neurosci Lett. 1999;260(3):177-180.

[30] Cheng XP, Sun H, Ye ZY, et al. Melatonin modulates the GABAergic response in cultured rat hippocampal neurons. J Pharmacol Sci. 2012;119(2):177-185.

[31] Prevot TD, Sumitomo A, Tomoda T, et al. Reversal of age-related neuronal atrophy by α5-GABAA receptor positive allosteric modulation. Cereb Cortex. 2021;31(2):1395-1408.

[32] Heinen K, Baker RE, Spijker S, et al. Impaired dendritic spine maturation in GABAA receptor alpha1 subunit knock out mice. Neuroscience. 2003;122(3):699-705.

[33] Kilic U, Caglayan AB, Beker MC, et al. Particular phosphorylation of PI3K/Akt on Thr308 via PDK-1 and PTEN mediates melatonin's neuroprotective activity after focal cerebral ischemia in mice. Redox Biol. 2017;12:657-665.

[34] Lee CC, Huang CC, Hsu KS. Insulin promotes dendritic spine and synapse formation by the PI3K/Akt/mTOR and Rac1 signaling pathways. Neuropharmacology. 2011;61(4):867-879.

[35] Kumar V, Zhang MX, Swank MW, et al. Regulation of dendritic morphogenesis by Ras-PI3K-Akt-mTOR and Ras-MAPK signaling pathways. J Neurosci. 2005;25(49):11288-11299.

[36] Wang SSH, Held RG, Wong MY, et al. Fusion competent synaptic vesicles persist upon active zone disruption and loss of vesicle docking. Neuron. 2016;91(4):777-791.

[37] Acuna C, Liu X, Südhof TC. How to make an active zone: unexpected universal functional redundancy between RIMs and RIM-BPs. Neuron. 2016;91(4):792-807.

[38] Kim JH, Lee CH, Kim HG, et al. Decreased dopamine in striatum and difficult locomotor recovery from MPTP insult after exposure to radiofrequency electromagnetic fields. Sci Rep. 2019;9(1):1201.

[39] Shupliakov O, Haucke V, Pechstein A. How synapsin I may cluster synaptic vesicles. Semin Cell Dev Biol. 2011;22(4):393-399.

[40] Bykhovskaia M. Synapsin regulation of vesicle organization and functional pools. Semin Cell Dev Biol. 2011;22(4):387-392.

[41] Lin JJ, Lin Y, Zhao TZ, et al. Melatonin suppresses neuropathic pain via MT2-dependent and -independent pathways in dorsal root ganglia neurons of mice. Theranostics. 2017;7(7):2015-2032.

[42] Sharma R, Sahota P, Thakkar MM. Melatonin promotes sleep in mice by inhibiting orexin neurons in the perifornical lateral hypothalamus. J Pineal Res. 2018;65(2):e12498.

[43] Stewart LS, Leung LS. Hippocampal melatonin receptors modulate seizure threshold. Epilepsia. 2005;46(4):473-480.

第一作者：王路义，女，重庆医科大学基础医学院生理学硕士毕业。

通讯作者：李英博，男，医学博士，副教授，重庆医科大学人体机能实验室主任，主攻脑血管疾病和孤独症的研究。主持及参与国家自然科学基金等各级科研课题10余项，发表SCI、CSCD等论文20余篇。