近端结肠肌间Cajal间质细胞（ICC-MY）的神经元调控机制及其在肠动力中的关键作用

本研究深入探讨了小鼠近端结肠肌间Cajal间质细胞（ICC-MY）的神经调控机制，揭示其通过胆碱能（兴奋性）和氮能（抑制性）神经元输入调控钙瞬变频率，进而影响肠平滑肌兴奋性。研究发现ICC-MY表达ANO1（Ca2+激活Cl-通道），受M3毒蕈碱受体和NO-cGMP通路调控，为结肠动力障碍疾病提供了新的机制见解。

　　

Highlight

基础神经递质释放对结肠ICC-MY钙动力学的影响

结肠肌肉中存在一种重要的神经调控行为——"紧张性抑制"，它会持续抑制肌肉兴奋性。先前研究表明，近端结肠中的ICC-IM介导了部分紧张性抑制驱动。我们通过使用表达GCaMP6f的转基因小鼠，探究了位于肌间神经丛层面的ICC-MY（图1A）是否也受到肠抑制性输入的影响。ICC-MY通常表现出随机的Ca²⁺瞬变，这在从结肠组织共聚焦成像生成的时空图（STMaps）中清晰可见。为了测试自发性神经递质释放的作用，我们使用了神经毒素河豚毒素（TTX）。TTX显著增加了ICC-MY中Ca²⁺瞬变的频率，这表明存在一种紧张性抑制性神经输入，持续抑制着这些细胞的活性。一氧化氮（NO）是胃肠道中一种重要的抑制性神经递质。我们使用NO供体NONOate来模拟这种紧张性抑制，发现它同样降低了Ca²⁺瞬变的频率。此外，鸟苷酸环化酶激动剂Bay 58-2667也复制了这种抑制效应。相反，使用鸟苷酸环化酶抑制剂ODQ则模拟了TTX的效果，增加了Ca²⁺瞬变，这证实了NO-cGMP信号通路在介导ICC-MY紧张性抑制中的核心作用。

讨论

本研究详细描述了小鼠近端结肠ICC-MY的神经调控特性。结肠ICC-MY虽然不像胃和小肠中的同类细胞那样是自发性起搏细胞，但在特定情况下能产生Ca²⁺波（即细胞间传播），因此被称为条件性起搏细胞。神经输入很可能是实现ICC-MY功能"条件化"的关键事件。我们发现ICC-MY同时接受肠兴奋性（胆碱能）和抑制性（氮能）运动神经元的支配。这些神经输入动态地调节着ICC-MY的Ca²⁺信号，进而通过电耦合影响平滑肌束的兴奋性。胆碱能激动剂卡巴胆碱（CCh）通过M3毒蕈碱受体增加ICC-MY中的Ca²⁺瞬变。相反，氮能神经递质NO则通过cGMP依赖的途径抑制Ca²⁺瞬变。电场刺激（EFS）实验进一步证实，在强调兴奋性神经反应的条件下，Ca²⁺瞬变增强，此效应可被阿托品或M3受体拮抗剂（DAU 5884）阻断。而在阿托品存在的情况下进行EFS，则会通过NO的释放引发抑制。刺激停止后出现的"刺激后兴奋"现象，揭示了抑制性神经张力解除后细胞的反弹兴奋，突显了神经调控的动态平衡特性。总之，对于产生结肠推进性收缩至关重要的ICC-MY，受到兴奋性和抑制性运动神经元的共同支配，这些输入信号共同精细调控着细胞的兴奋性。