eLife速遞：記憶的“保鮮劑”找到了！華東師大劉帥/殷東敏團隊揭示mRNA乙酰化是記憶調控的關鍵機制

你有沒有過這樣的經歷？剛見完新朋友，轉身就忘了長啥樣；十幾年前第一次約會的餐廳，卻記得清清楚楚。

為什么有些記憶轉身就忘，有些卻能記一輩子？我們的大腦，究竟是怎么決定“哪些該記住，哪些該忘掉”的？

2026年3月23日，華東師范大學劉帥、殷東敏團隊在《eLife》上發表的研究，從分子層面給出了一個全新的答案：

記憶的形成，不只是神經元之間的連接變化——小鼠海馬體突觸中的 N4 - 乙酰胞苷（ac4C）修飾會隨空間記憶動態變化，記憶形成時，它升高；記憶消退時，它回落。而乙酰轉移酶 NAT10 是調控這一過程的關鍵，其通過調節記憶相關 mRNA 的 ac4C 修飾影響突觸可塑性和空間記憶。該研究還構建了 ac4C 表觀轉錄組數據庫，揭示了mRNA 乙酰化在記憶調控中的核心作用。

記憶來了，突觸里多了一個“標記”

研究者通過LC-MS/MS和ac4C dot-blot技術，先確認了小鼠海馬體的RNA中存在N4-乙酰胞苷（ac4C）化學修飾。然后，他們讓小鼠做Morris水迷宮任務——一種經典的記憶測試。結果發現一個非常有意思的現象：海馬體整體勻漿中，ac4C水平沒有變化。但把突觸體單獨拿出來看——ac4C在記憶形成后顯著升高，等記憶自然消退后，又恢復到基線。

因此，突觸 ac4C 修飾與記憶形成、消退同步動態調控。

哪些mRNA被修飾了？

通過低輸入acRIP-seq技術，研究者鑒定出1237個在記憶形成期ac4C修飾升高的mRNA，叫MISA（記憶誘導的突觸ac4C）。這些mRNA的功能，集中在突觸可塑性和記憶相關通路。其中Arc基因特別顯眼——它是記憶研究中已知的核心分子。Arc的mRNA，ac4C修飾只在突觸中隨記憶升高，而且它的蛋白水平也同步上調。

也就是說Arc 的 ac4C 修飾是突觸局部調控記憶的關鍵分子。

NAT10 是突觸 ac4C 修飾的關鍵調控因子

通過基因標記、免疫熒光等證實 NAT10 主要表達于小鼠海馬體成熟神經元。蛋白質印跡發現，記憶形成后 NAT10 從細胞質轉移至突觸后致密區，突觸中 NAT10 蛋白水平升高，且cLTP實驗證實神經活動可誘導 NAT10 向突觸富集，調控 Arc 的 ac4C 修飾。

因此，NAT10 是突觸 ac4C 修飾的關鍵調控因子，且隨記憶發生亞細胞定位改變。

沒有NAT10會怎樣？

研究者構建了NAT10條件性敲除小鼠，專門在海馬體里把NAT10去掉。結果：突觸中717個MISA mRNA的ac4C修飾降低；Arc、Camk2a等記憶相關基因的蛋白水平下調；電生理記錄顯示，突觸長時程增強（LTP）的維持階段受損；Morris水迷宮證實，小鼠的空間記憶缺陷。

因此，NAT10 介導的 ac4C 修飾是突觸可塑性和記憶的必要條件。

全文總結

該研究系統探究了 mRNA 的 ac4C 修飾在小鼠空間記憶中的作用，首先證實小鼠海馬體突觸中存在 ac4C 修飾且隨記憶動態變化，接著鑒定出記憶特異性調控的突觸 ac4C mRNA 并明確 Arc 為核心分子，隨后發現 NAT10 是突觸 ac4C 修飾的關鍵調控因子，且會隨記憶從細胞質轉移至突觸，最后通過基因敲除證實 NAT10 通過調控突觸 ac4C 修飾，影響記憶相關基因的表達、突觸可塑性，最終調控空間記憶的形成。

本研究為記憶障礙相關疾病（如阿爾茨海默病）的發病機制提供新視角，NAT10 和 ac4C 修飾可作為潛在治療靶點，構建的 ac4C 數據庫也為后續神經科學研究提供了重要資源。

小編寄語：

記憶的形成，是神經科學最核心的謎題之一。我們知道海馬體，突觸可塑性，蛋白質合成很重要，但“記憶是怎么被選擇性地儲存的”這個問題，一直沒有一個完整的答案。

華東師范大學劉帥、殷東敏團隊的這項研究，從RNA修飾的角度給出了一個新答案：ac4C，一種RNA上的化學修飾，在突觸中隨記憶動態變化。記憶形成時，它升高；記憶消退時，它回落。而NAT10是關鍵調控因子。記憶來了，它就從細胞質搬家到突觸，開始工作。敲掉它，記憶也就沒了。這是第一次將RNA乙酰化修飾與記憶調控直接關聯起來。被標記的信息，被優先保留；沒被標記的，慢慢消退。

這就是為什么有些回憶能記一輩子，有些轉身就忘。

https://doi.org/10.7554/eLife.108995

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