综述：神经元中HCN通道的界定与功能

本综述系统梳理了超极化激活环核苷酸门控非选择性阳离子通道（HCN/Ih/If）在神经元中的电生理特性与功能机制，重点探讨其在自闭症（ASD）、癫痫（尤其是失神发作）等病理过程中的作用，并回溯了自1968年海马体“sag”现象发现以来的关键研究进展。

　　

Presence of sag in CNS

HCN通道介导的sag现象（超极化过程中膜电位的自发去极化）广泛存在于中枢神经系统多个核团，包括杏仁核、皮层、海马体、丘脑和隔区等区域。早期研究通过经典电生理技术记录到这一现象，例如1968年Purpura等人通过胞内记录在海马神经元中观察到“延迟超极化整流”特性。尽管当时技术条件有限，但记录质量甚至优于部分现代膜片钳结果。sag的激活需要足够幅度和持续时间的超极化刺激，其时间常数（如～6 ms与7 ms）曾用于区分锥体束神经元的快慢类型，其中慢类型神经元表现出明显的HCN依赖性sag。

Absence epilepsy and HCN

HCN通道功能异常与失神癫痫密切相关。在HCN2基因敲除小鼠中，可观察到癫痫样放电和运动活性降低。丘脑皮层 relay 神经元（如外侧膝状体核）的节律性振荡（～1 Hz）依赖于HCN电流的激活，该过程可被Cs⁺抑制但不受Ba²⁺影响。HCN通道对K⁺和Na⁺的通透性（P_K/P_Na ≈ 4:1）及其尾电流特性在癫痫模型中表现出显著变化，例如细胞外K⁺浓度升高至7.5 mM时，HCN电流增加约4倍。此外，HCN4通道在丘脑中高表达，其cAMP依赖性调控进一步影响神经元兴奋性。

Autism and HCN

HCN通道功能障碍与自闭症谱系障碍（ASD）存在关联，尤其与SHANK3基因突变密切相关。在SHANK3B^?/?敲除模型中，海马神经元HCN电流减少导致兴奋性异常增高，而皮质-纹状体突触的群体峰电位（PS）振幅降低。神经肽Y（1 μM）可抑制杏仁核基底外侧核（BLA）的HCN电流（主要由HCN1亚型介导）。HCN通道还调节EPSP的时间总和特性，例如ZD7288（20 μM）处理后可显著增强海马CA1神经元在50 Hz刺激下的EPSP summation变异性。

Conclusions

尽管早期研究对HCN通道在生理条件下的功能持怀疑态度，现有证据表明其在病理状态（如癫痫、自闭症）中具有关键作用。HCN通道通过调控膜电位稳态（RMP）和神经元节律性活动参与网络水平的功能调节，但其对静息膜电位的直接贡献较小（例如在隔区实验中）。四类α亚型（HCN1-4）的分布与功能特异性仍需进一步研究，尤其在丘脑外脑区HCN4表达极低。

Uncited reference

（此处保留未引用文献标注，无实质内容扩展）

Conflict of Interest

作者声明无利益冲突。

Availability of Data and Materials

原始数据及实验轨迹可应要求提供。

Acknowledgments

研究受美国国立卫生研究院（NIH）支持，并致谢多位学者在电生理学领域的贡献。