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神经元(神经细胞)在结构和功能上均具有极性(Polarity)，即其有两个完全不同的组成部分-胞体树突部分和轴突部分。胞体和树突负责接受和处理电信号，轴突则通过产生和发放动作电位来传递信息。这两部分功能的差异是其蛋白组成不同造成的。蛋白质根据其功能的不同，特异的分布到轴突或者树突。蛋白质的极性分布如何形成以及维持?这是神经生物学领域的重要问题。
轴突起始段(Axon initial segment，AIS)处于两个部分的交界位置，以其重要和神秘，引起了我们的关注。本研究发现培养神经元在极性建立后的两天内，AIS胞浆里出现一个物理性屏障，阻碍了大分子物质(70kD Dextran和BSA)扩散进轴突，允许小分子物质(10kD Dextran)和小分子胞浆蛋白(GFP)通过。该屏障对膜蛋白转运囊泡的微管依赖性主动运输也有影响，能够阻碍KIF17驱动的树突膜蛋白NR2B进入轴突，允许KIF5驱动的突触囊泡膜蛋白VAMP2通过。驱动蛋白(Kinesin)头端提供的驱动力的强弱是膜蛋白能否通过AIS胞浆屏障的主要原因，含KIF5头和KIF17尾的嵌合驱动蛋白可以将NR2B带入轴突，而表达KIF17头和KIF5尾的嵌合驱动蛋白，VAMP2在轴突的分布明显降低。用Latrunculin A(LatA)解聚微丝蛋白网(Filament-Actin，F-actin)能够破坏AIS胞浆屏障。
以上结果表明AIS存在一个由F-Actin构成的胞浆屏障，对蛋白的自由扩散和主动运输均有选择性阻碍作用，从而维持神经元蛋白的极性转运和分布。