跳到主页面内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https公司

该站点是安全的。
这个https：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
比较研究
.2007年1月31日；27（5）：1097-105。
doi:10.1523/JNEUROSCI.3590-06.2007。

内源性脑源性神经营养因子在发育树突突触处触发快速钙瞬变

苏珊·勃朗 1, 瓦伦汀·斯坦因, 托比亚斯·邦霍弗, 克里斯蒂安·洛曼
附属公司
比较研究

内源性脑源性神经营养因子在发育树突突触处触发快速钙瞬变

苏珊·勃朗等。 神经科学. .

摘要

脑源性神经营养因子（BDNF）参与功能性神经元网络形成的许多方面。BDNF信号不仅在整个神经元或网络水平上，而且在亚细胞水平上以高度的时间特异性，在全球范围内调节神经元的发育；然而，内在BDNF信号的时空特性基本上是未知的。在这里，我们使用钙成像来直接观察发育中的海马神经元中固有的BDNF信号传导。我们发现，用功能阻断型BDNF抗体（alphaBDNF）或K252-a阻断内源性BDNF信号，可以降低树突中自发快速和局部钙升高的频率。相反，局部应用BDNF可诱发快速和局部的树突状钙瞬变，这需要激活TrkB（原肌球蛋白相关激酶B）受体以及电压门控钠和钙通道。病毒介导的PSD-95:CFP（用青色荧光蛋白标记的突触后密度-95）表达表明，自发的局部钙瞬变经常发生在树突的突触后点。通过阻断内源性BDNF信号传导，突触定位钙瞬变的频率降低，而非突触性钙升高不受影响。此外，局灶性BDNF传递特别在突触后部位诱发局部快速钙升高。总之，我们的结果表明，在发育中的海马神经元中，BDNF依赖性钙信号传导速度很快，并且发生在突触上。BDNF信号的这些时间和空间特征及其相对丰度使得BDNF成为建立特定突触连接和功能性神经元网络的理想信号分子。

PubMed免责声明

数字

图1。
图1。
BDNF抗体或K252-a应用可降低发育中海马神经元树突自发发生局部钙瞬变的频率。A类，电泳的单个CA3锥体神经元（P2+3 d在体外)填满俄勒冈州绿色BAPTA-1。树枝晶扩大部分显示[Ca自发局部增加2+]我，表示为ΔF类/F类0假彩色。箭头表示用于伪线扫描和跟踪的测量树突段的范围。B类、发育中大鼠海马裂解物中TrkB受体和肌动蛋白的Western blot分析（P2）。海马（HC）中存在全长TrkB和截短TrkB（分子量分别为145和95 kDa），但对照组（HEK 293细胞裂解物）中没有。Actin充当加载控制。C类K252-a浴前、浴中和浴后自发局部钙瞬变频率归一化为基线频率。施用K252-a期间，钙活性显著降低。n个=11个神经元；误差条表示SEM(*第页< 0.05).D类类似地，浴敷αBDNF会导致自发局部钙瞬变的频率显著且可逆地降低。n个=11个神经元(*第页< 0.05).E类，BDNF抗体应用期间，自发整体钙瞬变的频率不变。
图2。
图2。
BDNF浴应用导致整体钙瞬变的频率大幅增加。A类，自发[Ca2+]我用箭头标记的枝晶段的变化在伪线扫描中显示为ΔF类/F类0线扫描显示在BDNF浴应用之前和期间（在3个不同的时间点）以及冲洗之后。B类，自发发生的全球钙瞬变的频率显著(*第页<0.05）在浴用BDNF期间增加(n个=8个神经元，数值标准化为基线频率）。C类，在BDNF浴应用期间，自发局部钙瞬变的频率没有显著增加(n个=12个神经元）。D类，对照切片中CA3神经元的Bolus负荷显示[Ca2+]我在BDNF浴期间，相关网络活动延迟增加（痕迹对应于左图中包围的神经元）。E类，在TeTX中孵育12小时的切片中的神经元也显示[Ca立即增加2+]我BDNF槽应用，但在其他方面保持沉默。F类，在BDNF浴应用前后对照组和TeTX培养切片中的整体钙瞬变频率（8个切片中的80个神经元；对照切片：前，0.8±0.3；后，4.9±0.8总体钙瞬变/分钟；TeTX培育切片：前0.07±0.02；后，0.17±0.06总体钙瞬变分钟*第页< 0.05).G公司，对照切片和TeTX培养切片（8个切片中的80个神经元）对快速BDNF浴的平均急性钙反应。
图3。
图3。
树突状钙瞬变可由局灶性BDNF应用引起，依赖于TrkB受体以及电压门控钠和钙通道的激活。A类，使用BDNF应用移液管的电穿孔CA3神经元，放置在离树突约20μm的位置（右上角），对40ms的BDNF脉冲做出反应，[Ca2+]我.B类，左迹线显示了在所示树突状区域施加六个BDNF脉冲后的平均钙反应A类右轨迹显示了另一个神经元对控制溶液（热失活BDNF）的六个脉冲的平均响应。C类，BDNF诱发钙瞬变的药理学：BDNF引起钙瞬变幅度显示为基线百分比。K252-a、TTX和CdCl的镀液应用2显著降低局部应用BDNF引起的钙瞬变振幅(*第页< 0.05). 相反，在CPA、SKF 96365盐酸盐或TeTX培养切片的浴敷过程中，未观察到BDNF诱导的钙瞬变振幅降低。
图4。
图4。
BDNF介导的局部钙瞬变优先发生在突触部位。A类用抗突触素抗体免疫标记和高分辨率共焦重建（左，红色神经元的最大强度投影，绿色突触素染色的单平面）后，通过病毒介导的基因转移，表达PSD-95:CFP的神经元（以红色显示）。箭头表示PSD-95:CFP和synapsin重叠的突触。高度认可(x–y)和正交(y–z)标记突触的视图（两个视图中的黄色像素）。B类，PSD-95：表达CFP（蓝色）的海马神经元与钙指示剂俄勒冈州绿BAPTA-1（OGB）（绿色）电穿孔。枝晶扩大部分显示PSD-95:CFP点状；点状结构还显示在沿枝晶的CFP/俄勒冈州绿色BAPTA-1像素强度比值图中。树突扩大部分的线扫描显示，在PSD-95:CFP的四个位点自发发生局部钙瞬变（右）。C类，自发局部钙瞬变相对于假定突触部位的分布（来自8个神经元的99个局部钙信号）。大多数瞬变发生在最近的突触处或非常靠近最近的突触处（17.3±1.9μm的平均突触间距离与出生后第一周在CA1神经元中观察到的数量一致）（Steward和Falk，1991）。D类，在使用BDNF抗体之前、期间和之后，突触（间隔<2μm）和非突触部位（距离最近的突触>2μm的位置）发生自发局部钙瞬变的频率。在浴浴中应用BDNF抗体期间，突触部位（而非非突触部位）局部钙瞬变的频率显著降低(n个=8个神经元；基线百分比*第页< 0.05).
图5。
图5。
BDNF诱发的局部钙瞬变可在突触部位诱导。A类，PSD-95：表达CFP的锥体神经元，与俄勒冈州绿BAPTA-1（OGB-1）电穿孔（左）；箭头标记PSD-95：沿顶端树突的CFP点。BDNF脉冲引起强烈的钙升高（表示为ΔF类/F类0值）正好位于两个假定突触的位置（右）。底部，行扫描显示由BDNF脉冲（红色箭头）诱导的钙瞬变开始于两个PSD-95:CFP位点，正好在那里显示最高的荧光增加。B类，另一个在PSD-95:CFP站点发生BDNF诱发钙瞬变的例子。C类，在PSD-95:CFP点状物（蓝色痕迹）和相邻区域（灰色痕迹）出现BDNF诱发的钙瞬变B类.D类，Δ的最大振幅F类/F类0非突触树突部位和PSD-95处BDNF脉冲后1s内：CFP点(*第页< 0.05;n个= 9).
请参阅PMC中的此图片和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Balkowiec A，Katz DM。调节海马神经元天然脑源性神经营养因子活性依赖性释放的细胞机制。神经科学杂志。2002;22:10399–10407.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Berninger B、Garcia DE、Inagaki N、Hahnel C、Lindholm D.BDNF和NT-3诱导海马神经元细胞内Ca2+升高。神经报告。1993;4:1303–1306.-公共医学
    1. 比贝尔M，巴德YA。神经营养素：脊椎动物神经系统中细胞命运和细胞形状的关键调节因子。基因开发2000；14:2919–2937.-公共医学
    1. Blum R，Kafitz KW，Konnerth A.神经营养素诱发的去极化需要钠通道Na（V）1.9。自然。2002;419:687–693.-公共医学
    1. Dailey ME，Smith SJ。海马脑片发育过程中树突状结构的动力学。神经科学杂志。1996;16:2983–2994.-项目管理咨询公司-公共医学

出版物类型