來自中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所的研究人員發(fā)表了題為“Endosome-mediated retrograde axonal transport of P2X(3) receptor signals in primary sensory neurons”的文章，發(fā)現(xiàn)感覺神經(jīng)元中P2X3受體能夠逆向運(yùn)輸并以內(nèi)吞體的形式傳遞信號，這提供了一種門控離子通道新的信號傳遞機(jī)制。相關(guān)成果公布在《Cell Research》雜志上。

領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所鮑嵐研究員，其早年畢業(yè)于第四軍醫(yī)大學(xué)，研究組主要是應(yīng)用分子克隆、抗體制備、免疫熒光雙標(biāo)記、共聚焦顯微鏡和免疫電子顯微鏡等技術(shù)系統(tǒng)地分析不同神經(jīng)肽受體亞型和離子通道在細(xì)胞和亞細(xì)胞水平的分布特征等。這一研究得到了中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金、科技部蛋白質(zhì)重大研究計劃等項目的資助，由博士研究生陳序譙和王斌等完成。

ATP門控離子通道P2X3選擇性地表達(dá)于初級感覺神經(jīng)元，對生理性和病理性疼痛至關(guān)重要。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為，位于神經(jīng)末梢的P2X3受體激活后可以引起細(xì)胞外的鈣離子內(nèi)流進(jìn)而引起動作電位的發(fā)放，而對于P2X3受體的長距離以及長時程的信號傳遞的方式及其機(jī)制并不十分清楚。

在這篇文章中，研究人員發(fā)現(xiàn)P2X3受體信號在初級感覺神經(jīng)元的軸突中具有逆向轉(zhuǎn)運(yùn)的特性。小GTP酶Rab5參與了P2X3受體進(jìn)入內(nèi)吞體的過程，Rab7則負(fù)責(zé)其長距離的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)，P2X3受體的內(nèi)吞和逆向轉(zhuǎn)運(yùn)都是受其配體ATP調(diào)控的，ATP激活的信號通路分子與內(nèi)吞的P2X3受體一起進(jìn)入到內(nèi)吞體，形成了信號內(nèi)吞體，神經(jīng)元膜上的脂筏介導(dǎo)了P2X3受體的內(nèi)吞和下游信號激活，信號內(nèi)吞體進(jìn)一步通過神經(jīng)元軸突的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)到胞體，調(diào)節(jié)胞體中轉(zhuǎn)錄因子CREB的磷酸化水平，同時影響神經(jīng)元的興奮性。

該研究不但證明了感覺神經(jīng)元中P2X3受體能夠逆向運(yùn)輸并以內(nèi)吞體的形式傳遞信號，而且提供了一種門控離子通道新的信號傳遞機(jī)制。

鮑嵐研究組近年來在細(xì)胞內(nèi)電壓門控的離子通道研究方面取得了不少成果，他們曾首次在Nav1.8的跨膜區(qū)段中發(fā)現(xiàn)了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位信號，并為多次跨膜的受體和離子通道中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位信號的功能與調(diào)控提供了有力的證據(jù)。

電壓門控鈉離子通道是可興奮細(xì)胞產(chǎn)生動作電位的基礎(chǔ)，Nav1.8是特異性高表達(dá)在背根神經(jīng)節(jié)初級感覺小神經(jīng)元中的一種電壓門控鈉離子通道，它與疼痛的產(chǎn)生有密切的關(guān)系。研究人員發(fā)現(xiàn)電壓門控鈉離子通道Nav1.8的跨膜區(qū)段限制其在細(xì)胞膜上的表達(dá)量，并促進(jìn)其通過calnexin蛋白介導(dǎo)的降解。