哺乳动物脑内的神经元具有形态复杂的树突结构，这些结构通常是区分各种细胞类型的重要特征。由于树突是接受神经信号传入的主要部位，树突树状分支的发育对突触信号的输入、处理以及神经环路的形成起重要的作用。因此，树突的形态发生以及其在损伤、疾病状态下的改变，是关系到整体脑功能的基本问题。本研究组着重研究在发育过程中起重要作用的细胞外信号(神经活动、Wnt 信号、类固醇激素等)调节树突形态和突触功能的机制。

Wnt 信号是一个古老的、进化上保守的细胞外信号：从线虫和果蝇到小鼠和人类，它在多种动物的胚胎发育和器官形成中起重要作用。于翔博士近期的工作表明，Wnt 信号的传导分子 β-catenin 蛋白，及由 cadherin，β-catenin 和 α-catenin 组成的细胞粘附复合物，是调节树突形态的重要介导物。在分离的海马神经元中增加细胞内 cadherin/catenin 复合物的含量可以增强树突的树状分支程度；相反，过表达 Ncad(intra)，一种可隔离阻断 β-catenin 功能的分子，则导致树突分支末端数目的减少，并且阻止模拟神经活动或激活 Wnt 信号传递所引起的树突形态发生的增强。实验结果还显示，模拟神经活动的增强(增加细胞外液钾离子的浓度，从而使神经元去极化)可以提高细胞培养液中的 Wnt 活性，显示神经活动可能调节 Wnt 的基因表达。正在开展的工作表明：提高 β-catenin 分子的水平可模拟神经活动增强导致的 mEPSC (miniature excitatory post-synaptic current，微小兴奋性突触后电流)的幅度减小和兴奋性突触的稳态平衡 (homeostasis)。这些结果显示， β-catenin 不仅在影响树突发育的信号通道中是神经活动的靶蛋白，而且在调节突触功能的机制中也是神经活动的重要下游蛋白，为研究神经元调节突触功能的分子机制提供了重要的工具。