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科研进展

 周专课题组揭示交感神经系统存在电压依赖钙离子非依赖分泌模式

 
2019年9月17日,北京大学分子医学研究所、北大-清华生命科学联合中心、生物膜国家重点实验室、麦戈文(北大)脑科学研究所周专教授课题组在PNAS杂志在线发表题为“Ca2+-independent but voltage-dependent quantal catecholamine secretion (CiVDS) in the mammalian sympathetic nervous system”的研究论文。 周专课题组2002年发表在Nature Neuroscience论文首次在哺乳动物背根神经节(DRG)神经元发现“依赖电压不依赖钙的分泌(CiVDS)”,现在他们又在初级感觉神经系统以外的交感神经系统(遍布与全身外周器官)也存在CiVDS(网址链接: https://doi.org/10.1073/pnas.1902444116),提示CiVDS可能在神经系统的更多分系统中存在。
 
神经系统(包括中枢、外周神经)通过细胞分泌实现从体外到大脑的信息传导、解释和决策。经典的神经系统认为神经细胞分泌是由动作电位激活膜上电控钙离子通道,使细胞外钙离子内流,钙离子触发分泌(calcium dependent secretion,CDS)。周专小组发现CiVDS可以由动作电位通过膜蛋白的电压传感器直接触发囊泡分泌,无需钙离子的介导。他们2017年发表在Neuron的工作解析了CiVDS的分泌机制:N钙通道膜蛋白是触发分泌的电压感受器。在初级感觉神经系统之外是否存在CiVDS是个悬而未决的问题。现在周专实验室首次在外周交感神经系统 (遍布全身外周器官) 中发现CiVDS的存在:N钙通道膜蛋白触发颈上神经节神经元的分泌,L钙通道膜蛋白触发肾上腺嗜铬细胞分泌。他们发现CiVDS分泌的肾上腺素调控了心肌细胞收缩,提示CiVDS通过心血管系统调控能量代谢的功能。
 
 
 
 
北京大学分子医学研究所和前沿交叉学院周专实验室博士生黄荣、王媛、李杰、蒋晓涵担任论文共同第一作者,北京大学周专教授、柴祖映博士、西安交通大学王昌河教授为论文通讯作者。该研究获得科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金委、膜生物学国家重点实验室、北大-清华生命科学联合中心等项目支持。
 

 




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