NMDA受体依赖的钙瞬变与囊泡胞吐介导的树突丝足-棘突活性依赖性转化机制研究

来自未知机构的研究人员针对神经元突触发育中活动依赖性结构转化的机制难题，通过海马神经元模型发现：慢性活动抑制会促进树突丝足(dendritic filopodia)生成而抑制棘突(spine)形成。研究揭示含GluN2B的NMDA受体介导的钙瞬变(calcium transients)通过VAMP依赖性囊泡胞吐(exocytosis)驱动丝足向功能性棘突转化，为突触可塑性(synaptogenesis)提供了新的分子路径。

　　

在神经环路发育过程中，突触通过精确调控神经活动传导来实现信息处理。这项研究揭示了神经元活动如何塑造突触形成的精彩过程：当用河豚毒素(TTX)阻断培养海马神经元活动时，树突棘突数量锐减，取而代之的是大量丝状伪足(filopodia)的增生。令人惊讶的是，这些丝足虽未形成典型突触结构，却已装备了含GluA1的AMPA受体和含GluN2B的NMDA受体。

更引人注目的发现是，当用甘氨酸(glycine)诱导化学性长时程增强(cLTP)时，丝足开始上演"变形记"——它们像被施了魔法般逐渐转变为成熟的树突棘突。活细胞成像捕捉到丝足与轴突接触后逐步特化为突触的完整过程。GCaMP6f荧光标记显示，这一转化伴随着丝足内钙瞬变的爆发式增加。

分子机制层面，研究证实NMDA受体拮抗剂AP5能阻断钙内流，而破伤风毒素切割VAMP家族SNARE蛋白可抑制囊泡胞吐，两者均能阻止丝足-棘突转化。结合电镜观察到丝足内存在循环内体(recycling endosomes)，研究者提出创新模型：丝足通过NMDA受体感知神经活动，钙信号触发VAMP依赖性膜融合事件，最终完成从"探索者"丝足到"稳定连接者"棘突的华丽转身。这项发现为理解突触可塑性提供了新的分子视角。