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位于背根神经节(DRG)的初级感觉神经元表达多种神经肽,这些神经肽从神经元的末梢和胞体等区域的致密囊泡(DCV)分泌出来,起到调节神经元突触传递,细胞兴奋性和调控基因表达等重要作用。分泌过程是神经肽行使其功能的重要调节步骤,然而以往对于这一过程的研究主要在神经内分泌细胞上进行,对神经元神经肽分泌多采用生化方法检测,不足以阐明这一精细调控的过程。因此我们采用实时成像的方法对DRG神经元神经肽分泌的调控进行了研究。在此过程中,我们还意外地发现了一个内吞的负向调控因子,于是我们进一步对其作用机制进行了研究。本论文将分别对这两部分工作进行介绍。第一部分研究DRG神经元神经肽分泌的调控。我们首次将全内反射荧光显微镜(TIRFM)成像应用于DRG神经元,用NPY‐pHluorin作为分子标记,在单个囊泡水平观察刺激引起的神经肽分泌。TIRFM记录到的单囊泡分泌事件有NPY‐pHluorin“完全释放型”和“不完全释放型”两种,提示DRG神经元中神经肽的分泌受到融合小孔(fusion pore)的调节。对胞体和轴突的同时记录发现,除了我们已知的胞体分泌,DRG神经元的轴突各部分也存在刺激依赖的DCV分泌,两者对于刺激的响应均表现出较长的延迟。去极化及电刺激引起的轴突囊泡分泌的数量显著多于胞体,分泌时程也显著快于胞体,尽管轴突的内钙浓度并不比胞体更高,说明DCV在不同细胞区域的分泌位点受到严格的调控。然而激活DRG神经元上的温度敏感通道TRPV1引起的神经肽分泌在轴突和胞体间没有明显的差异,其单个事件的动力学与去极化引起的分泌有显著的不同,有更多的不完全释放型的事件发生。这一发现表明不同的生理刺激可以对分泌的位点和融合小孔进行调节,进而调节递质的分泌。第二部分研究DRG神经元内吞的调控机制。内吞过程的精确和有效的调控对于突触传递,细胞膜平衡,细胞膜表面的通道和受体的平衡等都具有重要的作用。目前对于囊泡循环已有大量研究,多集中于发现促进囊泡快速有效回收的分子机制上,而我们意外地发现了一个负调节机制,我们认为这样的负调节机制能提高囊泡回收的精准性。在研究synaptotagmin‐11(syt11)在DRG神经元中的功能时,我们发现它的knockdown(KD)显著加速了dynamin依赖的刺激偶联的内吞,而没有影响分泌。进一步的研究发现,syt11KD的神经元中,clathrin介导的内吞和巨内吞这两种主要囊泡回收机制的发生频率都有增加,同时也组成型的内吞也被加速。另外在海马神经元中,syt11也同样抑制了内吞过程,说明它对内吞的调控可能普遍存在于神经元中。为了研究这种负调控的机制,我们在电镜下对KD的作用进行了观察。Syt11KD并没有引起囊泡大小和形态的变化,说明syt11可能主要作用于内吞的早期步骤。与此相符的,Syt11KD导致了质膜上clathrin内陷结构和巨内吞结构的增多,显示syt11参与了对膜内陷过程的调节。综上,我们认为syt11通过负向调节内吞过程,实现细胞对于内吞的精确控制。