2009年7月26日,《自然神经科学》(Nature Neuroscience)发表了一篇封面研究文章,题为“Nav1.6和Nav1.2在动作电位起始和反向传播中的不同贡献”。该研究由中国科学院神经科学研究所舒友生博士的实验室成员胡文勤等人完成,并在同一期刊的“新闻与观点”栏目中由Dulla和Huguenard撰文进行了重点评述。
该研究试图解答神经科学领域的一个基本问题:动作电位的起始和传播机制是什么?长期以来,神经科学家们一直困惑于一个现象,即尽管轴突起始段(AIS)的近端和远端区域都具有高密度的钠离子通道,但动作电位为何更倾向于在远端区域而非近端区域起始。
研究团队利用定量免疫染色方法发现,高阈值的Nav1.2钠离子通道主要分布在轴突起始段的近端,而低阈值的Nav1.6钠离子通道则主要分布在轴突起始段的远端,这一分布模式与动作电位的起始区域高度吻合。
进一步的电生理实验和计算建模研究表明,位于轴突起始段远端的Nav1.6通道在动作电位的起始中起到了关键作用,而近端的Nav1.2通道则主要促进动作电位向胞体和树突的传播。因此,这两种钠离子通道亚型在动作电位的起始和反向传播中具有截然不同的功能分工。
这一研究的发现不仅揭示了动作电位起始和传播的分子机制,还为理解神经系统的功能提供了新的视角。未来的研究可能进一步探讨这些钠离子通道在神经系统疾病中的作用,为相关疾病的治疗提供潜在的靶点。
参考文献:
- Hu, W., et al. Distinct contributions of Nav1.6 and Nav1.2 in action potential initiation and backpropagation. Nature Neuroscience, 2009.
- Dulla, C. G., & Huguenard, J. R. News and Views: Action potential initiation and propagation. Nature Neuroscience, 2009.