中科院“百人”学者PNAS发表重要成果

　　

生物通报道：神经细胞通过小囊泡传递神经信号，而囊泡循环利用是维持这种信号传递的关键。不过与囊泡胞吐和胞吞过程相比，人们对囊泡循环利用的基本特性还缺乏了解。

日前，中科院生物物理所的研究团队开发了一种定量分析囊泡循环利用的新方法。这种方法适用于所有轴-体突触，有着精确的信号和时间分辨率。这一成果于三月三十日发表在美国国家科学院院刊PNAS杂志上，文章的通讯作者是中科院生物物理所的孙坚原（Jianyuan Sun）研究员。

大脑听觉系统的突触往往非常巨大，被称为Calyx of Held突触。这些巨型突触拥有数以百计的接触点，能够快速的传递信号。研究人员将自己开发的电生理学方法与电镜观察结合起来，对Calyx of Held突触进行了深入研究。（延伸阅读：Nature重要成果，解析神经元的超快内吞）

研究显示，神经末端大约80%的突触囊泡参与了循环利用。在持续刺激下，当回收池（recycling pool）保存的囊泡消耗掉47%时，回收的囊泡开始被重新利用。研究人员不仅对囊泡循环利用进行了动力学分析，还提出了一个符合事实的动力学模型。

他们将Calyx of Held突触的整个囊泡池分为几个部分：约0.6%的可释放囊泡池（readily releasable pool）、约46%的立即启动池（readily priming pool）、约33%的未成熟囊泡池（premature pool）和约20%休眠池（resting pool）。这项研究的发现填补了囊泡循环利用领域的空白，尤其是内吞后的囊泡转运。

作者简介：

孙坚原 博士 研究员 博士生导师

中科院“****”获得者；中科院生物物理所，脑与认知科学国家重点实验室，创新课题组组长

1993 博士，华东师范大学；1993-1997 讲师，副教授，华东师范大学生物系脑功能研究室；1997-1999 获马普奖学金，德国马普医学所博士后；1999-2002 美国华盛顿大学麻醉系研究助理；2002-2008 美国德州大学西南医学中心神经科学系研究助理教授；2008- 入选中科院“****”，中国科学院生物物理研究所研究员

研究方向：突触囊泡释放的分子生物学和细胞生物学原理

 

生物通编辑：叶予

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Quantitative analysis of vesicle recycling at the calyx of Held synapse