槲皮素促进囊泡释放并抑制中枢突触处的内吞作用

《Phenomics》：Quercetin Facilitates Vesicle Release and Inhibits Endocytosis at a Central Synapse

　　

摘要

槲皮素因其神经保护作用而在治疗神经系统疾病方面展现出巨大潜力。据报道，它可以调节神经元的兴奋性，从而保护神经元免受过度兴奋性损伤。然而，槲皮素调节突触传递的机制仍不清楚。在这项研究中，我们使用Held花环的全细胞膜片钳技术探讨了槲皮素对突触传递的影响。我们发现100 μM浓度的槲皮素能够增强兴奋性突触后电流。同时，我们还记录了巨型突触前神经末梢的突触前钙电流，结果发现槲皮素并未影响钙离子的内流，但增加了突触小泡的释放概率。通过全细胞电容测量，我们发现槲皮素显著抑制了小泡的内吞作用，而不会影响外排作用。为了进一步探究其背后的细胞机制，我们在槲皮素存在的情况下添加了特定的钙调蛋白抑制剂（如肌球蛋白轻链激酶肽或钙调蛋白结合域肽）。这些抑制剂均未导致内吞作用的进一步抑制，表明钙调蛋白参与了槲皮素诱导的内吞抑制过程。同样，使用钙调神经磷酸酶自身抑制肽或环孢素A阻断钙调神经磷酸酶也未引起内吞作用的进一步抑制，这表明钙调神经磷酸酶在钙调蛋白的作用下游发挥作用。为了探讨槲皮素的生理意义，我们发现它在重复刺激过程中能够增强短时抑制效应。这种效应归因于突触小泡释放概率的增加以及内吞作用的减缓。因此，我们首次报道槲皮素通过钙调蛋白/钙调神经磷酸酶信号通路增加突触小泡的释放并抑制内吞作用，为理解其神经保护作用提供了新的见解。