星形胶质细胞释放谷氨酸可以调节突触活动并参与脑细胞间信号传导。P2X7受体在被ATP或其他配体激活时形成大离子通道。本研究显示,P2X7受体为星形胶质细胞释放兴奋性氨基酸提供了一条途径。实验使用小鼠皮层星形胶质细胞培养物进行。ATP在膜片钳记录的星形胶质细胞中产生内向电流,其特性符合P2X7受体激活特征:电流在低二价阳离子培养基中被放大,被吡哆醛磷酸-6-偶氮苯-2',4'-二磺酸(PPADS)阻断,且3'-O-(4-苯甲酰基)苯甲酰ATP(BzATP)比ATP本身更有效地激活该电流。电流反转电位测量显示,BzATP诱导的不同底物相对通透性为:Na⁺, 1;Cl⁻, 0.34;N-甲基-D-葡糖胺, 0.27;L-谷氨酸, 0.15;D-天冬氨酸, 0.16。暴露于BzATP的星形胶质细胞也对Lucifer yellow通透,表明形成了大通道开口。使用放射性标记示踪剂证实了L-谷氨酸和D-天冬氨酸通过P2X7通道的释放。与内向电流类似,谷氨酸和D-天冬氨酸的释放由BzATP比ATP更有效地诱导,在无Ca²⁺/Mg²⁺培养基中放大,并被PPADS或氧化ATP阻断。通过P2X7通道的外排是一种先前未被识别的配体刺激的非囊泡性星形胶质细胞谷氨酸释放途径。
P2X7受体介导的星形胶质细胞兴奋性氨基酸释放
核心摘要:
本研究揭示了P2X7受体介导的星形胶质细胞兴奋性氨基酸释放机制。通过膜片钳和放射性示踪实验,证实ATP激活P2X7受体形成大离子通道,允许谷氨酸和天冬氨酸外流,该过程不依赖囊泡释放,为脑内信号传导提供了新视角。