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GABA诱导的钙信号通路在NG2胶质细胞迁移中的作用机制

2009-07-25 07:35 童小平等 细胞生物学杂志(Journal of Cell Biolog 阅读 0
核心摘要: 研究发现,GABA通过激活GABA受体、钠通道和钠/钙交换器,诱导了一种独特的钙信号通路,进而调控NG2胶质细胞的迁移。这一发现为理解GABA信号在脑发育和损伤修复中的作用提供了新视角。

2009年7月13日,《细胞生物学杂志》(Journal of Cell Biology)发表了中国科学院神经科学研究所的一项研究,题为《钠通道和钠/钙交换器激活引发的钙信号对于GABA诱导的NG2细胞迁移至关重要》。该研究由童小平博士及其团队完成,并被刊登在期刊的“本期新闻”栏目中,标题为“修复大脑的细胞追随GABA的轨迹”。

NG2胶质细胞是发育中大脑中的少突胶质细胞前体细胞,能够分化为少突胶质细胞并在大脑中生成髓鞘。这些细胞在成年大脑中占据了显著比例,并可能在修复脑损伤中发挥重要作用。尽管NG2细胞表达电压门控钠通道,但却无法产生典型的动作电位,其钠通道的生理功能一直不明确。

通过多种实验手段,研究团队发现,NG2细胞中GABAA受体的激活通过一种非传统的通路增加了细胞内钙离子(Ca2+)水平。这一通路涉及持续性钠通道和钠/钙交换器(Na+/Ca2+ exchanger, NCX)的激活,而不依赖于钙通道的作用。研究进一步表明,这一独特的钙信号通路参与了NG2细胞的趋化性迁移。

具体而言,研究发现,GABA能够诱导NG2细胞膜去极化并导致钙离子浓度升高。这一过程需要依次激活GABAA受体、非失活的钠通道以及钠/钙交换器,而不涉及传统的钙通道。研究团队还首次在NG2细胞中鉴定出一种持续性钠电流,可能是GABA诱导的钠离子浓度升高的基础,进而通过钠/钙交换器触发钙离子内流。这一信号通路不仅在NG2细胞的生理功能中具有重要意义,还可能在病理过程中发挥关键作用。

研究指出,NG2胶质细胞在大脑发育早期从不同的脑区起源,并迁移至其目的地。GABA通过其受体及相关离子通道的信号传导,可能在NG2胶质细胞的发育和功能中扮演重要角色。这一发现为进一步理解GABA信号在脑发育和损伤修复中的作用提供了新的视角。

该研究由中国科学院神经科学研究所及神经科学国家重点实验室的童小平、李向尧、周兵、沈万华、张志军、徐天乐和段树民等人共同完成。相关通讯作者为段树民教授(shumin@ion.ac.cn)。

原文链接:http://jcb.rupress.org/cgi/content/abstract/186/1/113

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