神经元的存活对神经系统发育、神经系统疾病发生及发展都十分重要。TRP通道是一类非选择性的阳离子通道,可以影响从痛觉到雄性生殖等多方面的生理功能。TRPC通道是TRP通道的一个亚家族,可被与磷脂酶C偶联的受体(如脑源性神经生长因子BDNF)激活。上海生命科学研究院神经科学研究所王以政研究员带领其研究组历经近4年的研究,发现:TRPC通道对于保护小脑颗粒神经元的存活十分重要,BDNF通过TRPC3和TRPC6通道促进小脑颗粒细胞的存活。该研究组的博士生贾宜昌和周健等,通过研究TRPC3和TRPC6对于维持小脑发育过程中正常数量颗粒细胞存活的作用,发现如果增加细胞中该通道的数量,将有效防止小脑颗粒神经元的死亡,保护小脑颗粒细胞的存活,而减少该通道的量则作用相反。研究还发现BDNF激活TRPC3和TRPC6通道,可提高细胞内钙水平,从而促进小脑颗粒细胞的存活。该研究结果揭示了TRPC通道对于神经元存活的重要作用,为理解神经元的存活提供了新的思路。
此项研究成果2007年4月1日在线发表在Nature Neuroscience杂志上。
保护脑内神经细胞的,是一类特殊的“离子通道”。4月3日从中科院上海生命科学研究院神经科学研究所获悉,王以政研究组历经近4年努力取得相关研究成果,已在线发表于本月首期国际著名期刊《自然·神经科学》上。
研究发现,脑内名为“TRP”的离子通道可影响从痛觉到雄性生殖等方面的生理功能,其中有一条“支路”———TRPC通道,对于保护小脑颗粒神经细胞的存活十分重要。科研人员进一步发现,这条“支路”还由几条“小路”组成,其中第3号和第6号“小路”,在小脑发育过程中发挥着维持正常数量颗粒细胞存活的作用,如增加这些通道的数量,将有效防止小脑颗粒神经细胞死亡。同时,一些神经生长因子会激活这两条小通道,提高脑细胞内钙水平,促进其存活。
部分英文原文:
Published online: 1 April 2007; | doi:10.1038/nn1870
TRPC channels promote cerebellar granule neuron survival
Yichang Jia1, 2, 3, Jian Zhou1, 2, 3, Yilin Tai1, 2 & Yizheng Wang1
1 Laboratory of Neural Signal Transduction, Institute of Neuroscience, Shanghai Institutes of Biological Sciences, Key Laboratory of Neurobiology, Shanghai 200031, China.
2 The Graduate School, Chinese Academy of Science, 320 Yue Yang Road, Shanghai 200031, China.
3 These authors contributed equally to this work.
Correspondence should be addressed to Yizheng Wang yzwang@ion.ac.cn
Channels formed by the transient receptor potential (TRP) family of proteins have a variety of physiological functions. Here we report that two members of the TRP cation channel (TRPC) subfamily, TRPC3 and 6, protected cerebellar granule neurons (CGNs) against serum deprivation–induced cell death in cultures and promoted CGN survival in rat brain. In CGN cultures, blocking TRPC channels or downregulating TRPC3 or 6 suppressed brain-derived neurotrophic factor (BDNF)–mediated protection, BDNF-triggered intracellular Ca2+ elevation and BDNF-induced CREB activation. By contrast, overexpressing TRPC3 or 6 increased CREB-dependent reporter gene transcription and prevented apoptosis in the neurons deprived of serum, and this protection was blocked by the dominant negative form of CREB. Furthermore, downregulating TRPC3 or 6 induced CGN apoptosis in neonatal rat cerebellum, and this effect was rescued by overexpressing either TRPC3 or 6. Thus, our findings provide in vitro and in vivo evidence that TRPC channels are important in promoting neuronal survival.