除了大脑和脊髓中调节神经元信号传递的多种物质外，锌也被证实是这一复杂网络中的关键参与者。通过构建携带特定基因突变的小鼠模型，研究人员发现锌在调制神经元间信号传递中发挥核心作用。值得注意的是，这些突变小鼠表现出与人类遗传性惊跳病（hyperekplexia）患者类似的对噪音过度反应表型。

该研究解决了神经生物学领域一个长期未解之谜：为何某些类型神经元连接处存在大量游离锌离子。尽管已有研究表明锌可能对神经冲动传递具有毒性作用，但过去半个世纪的实验始终未能确切证明其在正常神经元传递中的功能性角色。

在2006年11月22日发表于《Neuron》期刊的研究中，Heinrich Betz团队通过基因编辑技术创建了神经元锌受体突变小鼠，这种突变特异性地破坏了神经元对锌离子的响应能力。该突变靶向甘氨酸受体（glycine receptor），这与人类遗传性惊跳病患者的突变位点一致。该受体在大脑和脊髓的运动及感觉信号通路中均充当重要调制器。

与以往使用螯合剂非特异性清除锌离子的方法不同，本研究采用的基因编辑策略具有更高的靶向性。突变小鼠表现出震颤、翻正反射延迟、步态异常、视信号传递障碍以及对突发噪音的增强惊跳反应等表型。

电生理记录显示，突变小鼠的神经元突触传递出现显著异常，证实锌离子在突触处对甘氨酸能神经传递的关键调制作用。研究人员指出，这一发现揭示了突触处锌离子浓度对正常动物行为的重要性，并提示调控锌离子水平可能影响中枢神经系统的兴奋-抑制平衡，为相关神经疾病的治疗干预带来新的视角。

同期《Neuron》的评论文章中，Alan R. Kay等专家指出该研究'直接证明了锌作为内源性突触传递调制分子的作用'，认为这一发现将重新激活该领域的研究热情。

研究团队包括来自马克斯·普朗克脑研究所、海德堡大学、哥廷根分子生理学研究中心等机构的科学家。

参考文献：
Hirzel et al., (2006). Hyperekplexia Phenotype of Glycine Receptor α1 Subunit Mutant Mice Identifies Zn2+ as an Essential Endogenous Modulator of Glycinergic Neurotransmission. Neuron, 52(4), 679-690. DOI: 10.1016/j.neuron.2006.09.035