小鼠神经肌肉接头衰老性功能减弱与活性区密度降低、突触事件动力学改变及突触前钙内流减少的关联研究

这篇研究揭示了衰老过程中小鼠神经肌肉接头（NMJ）突触前功能衰退的关键机制。通过对比4、26和30月龄小鼠，发现30月龄NMJ表现出活性区（AZ）密度显著降低、终板电位（EPP）振幅减小且动力学延缓、囊泡补充速率（VRR）下降及突触前钙（Ca2+）内流减少。这些发现为理解衰老性肌无力提供了新的治疗靶点和生物标志物。

　　

衰老诱导的小鼠NMJ功能减弱与突触前结构功能改变

摘要

研究聚焦衰老晚期（30月龄）小鼠神经肌肉接头（NMJ）的突触前功能衰退机制，发现活性区（AZ）密度降低、突触事件动力学改变及钙（Ca²⁺）内流减少共同导致神经递质释放减少，为衰老性肌无力提供了潜在干预靶点。

三十月龄NMJ的神经递质释放特性改变

与4月龄和26月龄相比，30月龄NMJ的终板电位（EPP）振幅和量子含量（QC）显著降低，但微型终板电位（mEPP）振幅和频率无变化。值得注意的是，mEPP和EPP的上升与衰减时间均延长，提示突触传递效率下降可能与突触前后结构对齐异常有关。

活性区密度在衰老晚期显著降低

通过免疫荧光标记AZ蛋白（piccolo和RIMBP2），发现30月龄NMJ的AZ密度（1.39/μm²）较4月龄（2.04/μm²）和26月龄（2.39/μm²）显著减少。尽管AZ密度与QC无直接相关性，但AZ数量减少可能直接削弱突触前释放能力。

短时突触可塑性的年龄特异性变化

26月龄NMJ在100 Hz高频刺激下表现出显著的强直增强，尤其是低QC突触，而30月龄突触可塑性回归基线。这一现象提示早期衰老阶段可能存在突触前代偿机制，而晚期衰老时功能缺陷占主导。

囊泡池动力学与钙内流减少

30月龄NMJ的囊泡补充速率（VRR）显著降低，而即刻可释放池（RRP）仅轻微减少。钙成像显示，30-33月龄NMJ的单动作电位诱发钙信号减弱34%，可能与P/Q型钙通道（VGCC）表达减少有关，直接导致量子释放减少。

讨论与意义

研究揭示了衰老晚期NMJ突触前多维度衰退：AZ密度降低、钙内流减少和囊泡循环减缓共同削弱神经肌肉传递。层粘连蛋白（如laminin β2）的年龄相关性减少可能加剧突触前后对齐异常。这些发现为开发靶向突触前功能的抗衰老策略提供了理论依据。

未来方向

需进一步探究早期衰老（26月龄）的突触可塑性增强是否属于代偿反应，并验证层粘连蛋白或钙通道调节剂能否逆转衰老相关的突触功能衰退。