雄性好战？试试抑制这类神经元|PaperAlert(9)

Henneberger et al., Neuron
@阿莫东森
突触交流，很多时候靠的都是谷氨酸（glutamate）。这种兴奋性神经递质，在释放后，就会迅速被围在突触周围、高效的星形胶质细胞（astrocytes）吸收，分解，从而限制后突触神经元受到的兴奋性信号。然而，在LTP（long-term potentiation，长时程增强）中，突触之间的交流效率经受上调，这个上调的介导机制，或许也包括了星形胶质细胞的特定细胞过程。在本周的一篇论文中，作者团队描述了LTP能使星形胶质细胞撤回“触手”，从而使得谷氨酸的吸收、分解更加缓慢的过程。
首先，通过对星形胶质细胞进行双光子成像，作者团队发现，在海马体CA3-CA1突触中诱导LTP，能使星形胶质细胞的PAP（peri-synaptic processes，即上文提到的“触手”，包裹着突触，并吸收和分解释放出的谷氨酸）体积减少（图1）。

图1，左：CA3-CA1突触的LTP诱导；红色箭头指的是进行诱导的时间点（第0分钟），橙圈为诱导出LTP的突触交流效率，绿圈为控制组；图1，右：在诱导出LTP的实验组中，PAP VF（volume fraction，体积比）逐步降低。- Henneberger et al., Neuron -
确认PAP体积下降之后，研究人员用FRAP（fluorescence recovery after photobleaching，光漂白后的荧光恢复）进一步确认了PAP之间的扩散耦合度（diffusion coupling），并发现耦合度在LTP实验组下降了。团队猜测，这很可能是由于PAP在LTP诱导后被撤回所导致的。紧接着这个猜想，研究人员用双色STED（STimulated Emission Depletion，受激放射消去）显微法，终于确定在神经元经过LTP诱导的树突棘周围，PAP的体积比显著下调了，更多的PAP出现在远离树突棘的地方。
接下来，团队想要阐明LTP诱导导致的PAP撤回，究竟有什么样的分子机制。他们探究了可能影响PAP活动的各种机制，最后发现如果抑制NKCC1，一个钠、钾、氯离子共同运输蛋白（co-transporter），就能防止PAP的体积比下降。