离子流驱动神经突的回缩

《Biophysical Journal》：Ion flux drives neurite retraction

　　

Greta Schmidt|Sarah Olson|Suzanne Scarlata

化学与生物化学系，以及

摘要

在突触传递过程中，神经元细胞会经历大量的离子流动。研究发现，当向PC12细胞中添加浓度超过350 mOsm的Na⁺或K⁺（这些浓度与神经元受到刺激时的情况相似）时，会导致神经突起收缩。这种收缩是由Na⁺和K⁺通道的活性介导的，并且需要Cl^-来维持电中性；其他渗透压物质则不会引起这种效应。通过使用一种对膜张力敏感的探针，我们发现，在基础条件下神经突起与细胞体之间的张力存在差异，而这种差异会在神经突起收缩过程中逐渐消失。在平滑肌细胞系中也观察到了类似的现象，这表明这种收缩行为可能是普遍存在的。我们的数据支持这样一种模型：即神经突起和细胞体在从应激状态中恢复过程中，由于通道活动导致其体积发生变化而引发收缩。这些研究表明，离子流动能够影响细胞的形态和连接性。