《GLIA》：Novel NaV1.6-Mitochondrial Complexes in Retinal Astrocyte Pockets Sequester GABA
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电压门控钠通道（voltage-gated sodium channels, VGSCs）最广为人知的功能是在神经元和肌肉中产生和传播电信号。鉴于胶质细胞参与多种疾病过程，这些通道在胶质细胞中的表达也可能具有重要意义。研究人员在此识别出小鼠视网膜星形胶质细胞中
电压门控钠通道（voltage-gated sodium channels, VGSCs）最广为人知的功能是在神经元和肌肉中产生和传播电信号。鉴于胶质细胞参与多种疾病过程，这些通道在胶质细胞中的表达也可能具有重要意义。研究人员在此识别出小鼠视网膜星形胶质细胞中一个此前未被认识的、富含电压门控钠通道NaV1.6的微域（microdomain）。利用超分辨共聚焦显微镜、电生理学和转录组分析，研究人员发现NaV1.6在缺乏钙结合蛋白S100β的胞内区室中形成高密度簇，而S100β通常被认为分布于整个星形胶质细胞。这些NaV1.6袋状结构（pockets）是极化的，仅聚集在面向视网膜神经节细胞（retinal ganglion cells, RGCs）的膜双层上，并且其中充满了异常巨大、回补性（anaplerotic）且相对去极化的线粒体，这些线粒体与NaV1.6斑点（puncta）紧密并列。这些代谢区室还积累高水平的GABA。总之，研究人员的发现揭示了视网膜星形胶质细胞中一种特化的NaV1.6-线粒体复合物，将电压门控钠通道的功能谱扩展到直接的神经元电兴奋性之外。
论文解读
电压门控钠通道（VGSCs）家族以其在神经元和肌肉中产生和传播电信号的能力而著称，但它们在胶质细胞中的表达可能同样具有重要意义，因为胶质细胞参与多种疾病过程。以往对星形胶质细胞中电压依赖性钠电流的研究多依赖于体外培养，体内情况尚不清楚。研究人员此前发现小鼠视网膜星形胶质细胞对光有反应，且该反应在电压门控钠通道阻断剂脱水河豚毒素（anhydrotetrodotoxin, aTTX）处理下仍大部分保留，但平均光反应幅度轻微下降，静息膜电位去极化，这提示星形胶质细胞自身可能表达对aTTX敏感的Na
V1.6通道（Holden, Boal, et al. 2025）。然而，星形胶质细胞静息膜电位高度超极化（约-74mV），光反应幅度仅1-2mV，而Na
V1.6的激活阈值约-55mV，这些通道如何在星形胶质细胞中发挥功能尚不清楚。这项研究旨在探索视网膜星形胶质细胞中Na
V1.6的表达模式、亚细胞定位及其生理意义。
研究人员利用超分辨共聚焦显微镜、电生理学、转录组学分析和蛋白质结构建模，发现小鼠视网膜星形胶质细胞中存在一种此前未被识别的Na
V1.6富集微域——即缺乏钙结合蛋白S100β的“袋状结构”。这些袋状结构极化地分布在面向视网膜神经节细胞（RGCs）的质膜上，内部充满异常巨大、回补性且相对去极化的线粒体，并高密度积累GABA。该发现揭示了一种特化的Na
V1.6-线粒体复合物，将电压门控钠通道的功能谱扩展到直接的神经元电兴奋性之外。主要关键技术方法包括：使用成年（2-7月龄）雌雄各半的小鼠（品系来自Jackson Labs的MORF3、GFAP Cre 77.6、VGLUT2 IRES Cre、floxed tdTomato）进行免疫组织化学和超分辨共聚焦成像；采用离体视网膜全细胞膜片钳记录及小分子染料填充；利用Mito-ID Green和MitoTracker Deep Red FM双染评估线粒体膜电位；利用单细胞RNA测序数据（来自Mouse Retinal Cell Atlas，GEO GSE243413）和批量RNA测序数据（来自Cullen et al. 2024，SRA SRR28818863–SRR28818874）分析钠依赖性转运体表达；并通过Haddock 2.4进行蛋白-蛋白对接模拟。
研究结果分为以下方面：
（1）Na
V1.6定位于缺乏S100β的星形胶质细胞袋状结构。通过免疫标记和转基因形态标记（VGLUT-Cre/MORF3和GFAP-Cre/MORF3，即G-MORF），研究人员发现Na
V1.6高密度点状信号集中在星形胶质细胞膜上缺乏S100β的袋状区域，且与RGC轴突或轴突膨体不共定位；椭圆形的Na
V1.6信号主轴与星形胶质细胞突起平行而非轴突，证明这些信号属于星形胶质细胞自身。
（2）袋状结构是细胞质可及但限制大蛋白的区室。与GFAP-MORF标记的完整膜形态相比，细胞质蛋白S100β或tdTomato在袋状结构区域出现“空洞”。通过全细胞膜片钳向星形胶质细胞注入小分子染料Lucifer Yellow和Neurobiotin，发现两者均能填充tdTomato阴性袋状结构，说明这些区室与细胞质自由连通，但可能因尺寸限制排除大蛋白；同时，链霉亲和素检测显示袋状结构富含内源性生物素。
（3）袋状结构内的线粒体是回补性且相对去极化的。内源性生物素与丙酮酸羧化酶（PC）共定位，表明线粒体富含回补酶，可为三羧酸循环补充中间产物。活细胞Mito-ID Green染色显示线粒体聚集在袋状结构中，且横截面积较大（2.15±0.02 μm
2，mean±SEM，n=87）。利用MitoTracker Deep Red FM与Mito-ID Green的比例评估相对膜电位，发现星形胶质细胞线粒体的比例约为神经元线粒体的1/2.5，对应约23 mV的极化差
