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中枢神经系统的功能依赖于突触囊泡进行胞吐释放神经递质。为了维持突触传递效率,突触前膜需要经过回收,突触囊泡在突触末梢再生。关于突触囊泡膜回收的模式主要有四种:(1)“kiss-and-run”内吞,(2)超快速内吞(ultrafast endocytosis),(3)网格蛋白介导内吞(clathrin-mediated endocytosis,CME)和活性依赖大容量内吞(activity-dependent bulk endocytosis,ADBE)。这些内吞模式启动的速度、参与的分子组成及对突触囊泡性质的维持各不相同。谷氨酸能突触和GABA能突触作为中枢中最主要的兴奋性突触和抑制性突触,它们在突触前囊泡循环模式及囊泡形态上有没有差别?这些差异对其功能又有怎么样的影响?为了探究两者在突触前功能上的差异,本文采用冷冻三维重构和辣根过氧化物酶(Horseradish Peroxidase,HRP)内吞标记物示踪的方法,发现兴奋性突触前囊泡形态学比较均一,囊泡直径集中在60nm;而抑制性突触突触前囊泡形态差异比较大,含有很多直径在80nm的内吞体样囊泡,并且这种囊泡形态上的差异和它们启动的不同内吞模式及囊泡循环方式息息相关,谷氨酸能突触直接以单个经典大小的,均一化囊泡回收方式进行囊泡循环,而GABA能突触更倾向于采用内吞体作为中转站重新出芽再生,形成新的突触囊泡对囊泡池进行补充。为了深入探究GABA能突触内吞体再生途径中重要介导分子,本文通过流式分选和蛋白质谱分析相结合,对GAD阳性神经元和阴性神经元差异性蛋白进行分析,发现神经元特异性衔接蛋白AP3B2在抑制性神经元中富集,并以更高比例定位到抑制性突触末梢,参与调控GABA能突触中内吞体出芽形成囊泡的过程;AP3B2功能缺陷会导致GABA能突触末梢堆积大量内吞体样结构的大囊泡(ELV),而经典突触囊泡(SVS/SVM)数量显著减少;AP3B2缺陷导致分选到GABA能突触部位的标志性蛋白含量显著下降,但谷氨酸能突触末梢囊泡形态和蛋白表达含量均不受影响。同时,AP3B2敲除小鼠表现出过度活跃的特点和癫痫易感性增加等神经系统异常的行为学表征。本研究实验结果说明:1、谷氨酸能突触和GABA能突触囊泡形态的差异和它们囊泡循环模式息息相关;2、衔接蛋白AP3B2参与调控抑制性GABA能突触上内吞体出芽再生形成新的突触囊泡的过程;3、AP3B2可能对抑制性蛋白分拣起关键作用;4、GABA能突触内吞体途径囊泡再生障碍可能是Ap3b2--小鼠神经系统异常的新机制。