论文题目: 神经递质囊泡分泌孔道的动力学特征及其调控
论文类型: 博士论文
论文专业: 神经生物学
作者: 陈晓科
导师: 周专
关键词: 肾上腺嗜铬细胞,星形胶质细胞,蛋白耦联受体,完全融合,融合小孔
文献来源: 中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）
发表年度: 2005
论文摘要: 神经内分泌细胞和神经元的主要功能,是在动作电位的刺激下,由钙离子触发细胞分泌神经递质或调质。这些细胞胞吐的方式主要有两种,即完全融合(fullfusion)和kiss-and-run。完全融合是指神经递质囊泡的膜和细胞膜完全融合,而kiss-and-run是指囊泡只在瞬间与细胞膜接触,通过一个由特定分泌蛋白组成的融合小孔(fusion pore)释放神经递质。在生理条件下,这两种释放模式间是否可以相互转换还不清楚。胶质细胞传统上被认为主要行使被动的营养和支持功能。越来越多的证据表明,它还可以通过释放一些神经递质(如谷氨酸),主动地参与神经信号的编码过程。但是关于这种细胞是否存在经典的“量子化”囊泡释放,及其机制还存在很大争议。其上是否存在kiss-and-run的释放模式更是没有报道。本文采用微碳纤电极记录,细胞膜电容测量,光测量及免疫化学方法,研究了(a) G-蛋白耦联受体(GPCR)信号通路在完全融合和kiss-and-run两种分泌模式相互转换中的作用;(b)星形胶质细胞上kiss-an-run释放神经递质的机制。我们发现(1)在大鼠的肾上腺嗜铬细胞(RACC)中,内源性的神经递质(ATP,阿片肽和生长抑素等)可以通过其自身受体,激活Gβγ亚基,直接与SNARE复合物结合,在不影响释放几率的情况下,缩短融合小孔的开放时间,使分泌模式由完全融合转向kiss-and-run。如果同时激活Gαq信号通路,通过PKC的激活,可以去除Gβγ亚基介导的对融合小孔开放时间的影响。(2)在对星形胶质细胞神经递质释放的机制研究中,我们通过微碳纤电极记录,免疫组织化学,和光测量的方法确定了该细胞内存在一种非常大(直径310nm,体积约为经典突触囊泡的1000倍)的含谷氨酸的囊泡。这种囊泡在生理刺激下通过kiss-and-run的机制释放整个囊泡的10%的内容物,而在非生理刺激可以完全融合,并释放其中全部的神经递质。我们推测前述机制可以有效避免过多释放这种巨大囊泡内的谷氨酸对临近神经元的毒性。综上所述,这些研究结果表明,G-蛋白耦联受体信号通路,以及不同刺激
论文目录:
摘要
Abstract
List of Abbreviations
图表目录
材料和方法
细胞培养
大鼠肾上腺嗜铬细胞原代培养
海马神经元和胶质细胞的原代培养
电生理测量
膜片钳记录
电化学碳纤微电极记录
膜电容测量
胞内钙离子测量
免疫组织化学
FM 单个囊泡成像
FM 光固定和电镜观察
第一部分: RACC 中GPCR 对融合孔洞开放时间的调控
引言
结果
ATP 抑制RACC 上的钙电流和分泌
ATP 抑制单个囊泡的释放量
ATP 抑制单个囊泡融合小孔的开放时间
PKC 激活消除ATP 的抑制效应
ATP 激活PTX 敏感的G_(i/o)蛋白βγ亚基抑制分泌
G_(βγ)亚基直接缩短融合小孔开放时间
阿片肽和生长抑素用ATP 同样的机制抑制分泌
RACC 上分泌的负反馈调控
讨论
第一部分参考文献
第二部分:星形胶质细胞上谷氨酸囊泡的‘kiss-and-run’释放
引言
结果
CFE 测量DA loading 的星形胶质细胞的释放
星形胶质细胞和肾上腺嗜铬细胞量子化释放动力学比较
CFE 测量DA loading 的星形胶质细胞上的Kiss-and-run 释放
FM 成像测量星形胶质细胞上单个囊泡释放
FM 囊泡内含有谷氨酸
急性分离的星形胶质细胞上的FM 囊泡释放
星形胶质细胞释放依赖于Ca~(2+)和SNARE 蛋白
胶质细胞上的谷氨酸释放调节周围神经元的兴奋性
讨论
星形胶质细胞“Kiss-and-run”释放谷氨酸
融合小孔的单次flicker
胶质细胞上谷氨酸囊泡的身份
第二部分参考文献
第三部分:文献综述
突触前调控“融合小孔”对突触可塑性的贡献
突触囊泡的循环
单个囊泡的释放不能饱和单个突触内的突触后受体
影响量子化突触传递的参数
研究突触前递质释放机制的方法
突触可塑性中的突触前释放机制的改变的一些证据
融合小孔对突触可塑性的贡献
第三部分参考文献
发表文章目录
致谢
发布时间: 2006-08-29
参考文献
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