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摘要电压门控钠离子通道对神经元的主要输出信号——动作电位的产生是必不可少的。进化过程中的复制行为促进形成一个十成员的钠通道大家族。在成熟的哺乳动物中枢神经系统中，主要存在三种钠离子通道NaV1.1，NaV1.2和NaV1.6，它们的生理特性各不相同。目前对皮层中钠通道分布特点的认识仍不完全，还存在争议，尤其是针对NaV1.2亚型的分布。运用改进的免疫组织染色方法，可以得到极高信噪比的钠通道标记结果。运用双重或者三重标记，发现啮齿动物和人的皮层神经元轴突（起）始段(axon initial segment，AIS)分布着高密度的钠通道，而且这种分布呈现区域化特点:在parvalbumin(PV)阳性细胞的AIS，近端分布着高密度NaV1.1，而远端分布着高密度NaV1.6; somatostatin(SST)阳性细胞的AIS，近端主要聚集NaV1.1& NaV1.2，而远端主要聚集NaV1.6;而锥体神经元的AIS， NaV1.2聚集于近端，而NaV1.6聚集于远端。值得注意的是，NaV1.6分布高峰总是在AIS远端，而NaV1.1和NaV1.2的分布高峰则总是在近端。此外，在PV细胞中没有发现NaV1.2信号，而在锥体神经元中没有发现NaV1.1信号。我们还第一次发现，与啮齿动物成熟郎飞氏结只表达NaV1.6不同，人类皮层中成熟的郎飞氏结除了表达NaV1.6，约29％的郎飞结还表达NaV1.2。结合免疫组织染色、电生理以及计算模型研究，我们发现AIS远端低阈值、高密度的NaV1.6决定动作电位在远端起始。在人脑皮层的进一步实验发现，抑制性突触终末选择性地支配富含NaV1.6的远端AIS，而同表达NaV1.2的近端AIS形成突触较少，这提示这类源于吊灯型细胞的突触连接在调节皮层锥体神经元的兴奋性中可能发挥着重要的作用。这些研究揭示了锥体神经元和抑制性中间神经元兴奋性的决定机制，即动作电位起始和传播的深层机制，这些发现也有助于人们了解离子通道疾病的病理基础，推进作用于相关离子通道的药物研发。