酸敏感离子通道内吞转运及内源激活机制的研究

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1、分类号UDC编号中国科学院大学博士学位论文指导教师筮云压敛攫里塾：墅：主国型堂院太堂挫经型堂班究所』土瀣銮通太堂基础匡堂随申请学位级别簋±学科专业名称袖经生物堂论文提交日期垄Q亘墨生垒且论文答辩日期垄Q呈兰生垒且培养单位虫国型堂院上海生金型堂巫究院挫经型堂研究压学位授予单位主国型堂暄班究生院lUllllllllIIllIllllllUllIlllIY2431676ByWei——ZhengZengADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequiremen

2、tForthedegreeofDoctorofNeuroscienceInstituteofNeuroscienceShanghaiInstitutesforBiologicalSciencesChineseAcademyofSciencesApril，2013中科院上海生命科学研究研究生学位论文声明本人郑重声明：1)所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容或属合作研究共同完成的工作外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。2)所呈交的学位论文，

3、实验结果均由相应的实验数据分析得出，实验数据真实可靠。该声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：t髫锥汉日期：2．otT,年牛月2．7-Et研究生学位论文版权使用授权声明本人完全了解并同意遵守中科院上海生命科学研究院有关保留、使用学位论文的规定，即：生科院有权保留送交论文的复印件和电子文件，并提供论文的目录检索及借阅、查阅；生科院可以公布论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存和汇编本学位论文。保密的论文在解密后遵守此规定。作者签名：。望丝鱼作者签名：1缝盟导师签名：气气州导师签名：5羔：：日期：翌Ij二

4、'二__2论文摘要酸敏感离子通道(ASICs)是一类由细胞外质子(H+)激活的阳离子通道，广泛分布于中枢和外周神经系统。近年来被证明与突触发育、神经可塑性、空间学习记忆、焦虑等生理过程和伤害性痛觉感受、脑缺血、癫痫、神经退行性疾病等病理过程密切相关。通常认为ASICs发挥功能是感受细胞外pH值的波动并开放，导致胞外阳离子内流，从而影响神经元去极化程度即兴奋性。目前为止，关于ASICs膜转运和内源激活的机制及其相应的生理病理意义研究尚不明确。ASICla亚基作为分布最广泛且对酸化最敏感的亚基之一，对其的深入研究对于了解ASICs的生理功能和分子调控机制有重要的参考借鉴意义。本文以AS

5、ICla这一重要的家族成员为研究对象，围绕其内吞转运以及内源激活的分子机制这两方面内容逐一探讨。ASICla内吞的分子机制及其对酸诱导神经元死亡的保护作用研究：我们的研究证明，ASICla内吞受到网格蛋白和动力蛋白依赖的途径调控。其中，使用网格蛋白途径特异的小分子抑制剂tyrphostinA23以及针对这一途径内吞辅助蛋白核心亚基AP21a2的RNA干扰，均能有效抑制ASICla内吞，有力支持ASICla内吞受网格蛋白依赖途径调控。另一方面，动力蛋白显性负性突变体dynaminlmutationK44A和其特异性的小分子抑制剂也能极大抑制ASICla内吞，证明其内吞也被动力蛋白依赖

6、途径所调控。我们还发现，羧基端近膜域的基序465LCRRG469对于ASICla与内吞分子复合物间的相互作用有着重要作用。另外，阻断ASICla内吞加重了酸诱导的神经元死亡，而这一现象在ASICla敲除的小鼠细胞中没有发生。综上所述，上述结果揭示了ASICla内吞的分子机制，并提示内吞通路对ASICla生理和病理情况下的通道功能都有重要贡献。论文摘要ASICs内源激活机制的研究：众所周知，体外研究已证明ASICs的开放可以通过降低溶液pH值实现。然而体内何种机制能激活ASICs，至今了解甚少。我们的研究发现了内源激活ASICs的一种可能模式。结合光遗传学、活细胞成像以及全细胞膜片钳

7、记录等手段，我们发现单个神经元或异源表达ASICs的细胞系，其内源性释放的质子能够导致胞外酸化并激活其表达的ASICs。使用药理学方法抑制ASICla通道活性或是使用具有正常细胞膜表达但无通道活性的突变体ASICla32HIF34_32儿蚣。34均能有效抑制或阻断单个细胞质子释放所诱导的类似ASICla电流。此外，我们发现ASICla能够被邻近细胞释放的质子激活，细胞间隙为质子的积累和传递提供了必要条件。更为重要的是，一种来自大脑中小胶质细胞的电压门控质子通道Hvl能