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.2010年4月;74(4):608-16.
doi:10.1253/circj.cj-10-0174。 Epub 2010年3月16日。

钾通道与神经血管耦合

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钾通道与神经血管耦合

凯瑟琳·邓恩等。 循环杂志. 2010年4月.

摘要

神经活动与脑血管系统沟通,以便在所有神经元代谢水平上保持脑组织的充分灌注。神经元活动的增加伴随着血管扩张和局部脑血流量的增加。这一过程被称为神经血管耦合(NVC)或功能性充血,对脑内稳态和生存至关重要。神经活动编码于星形细胞的Ca(2+)信号,这些信号传递到包围脑实质小动脉的星形细胞突起(末端)。星形细胞Ca(2+)信号导致血管活性物质释放,导致实质小动脉平滑肌细胞(SMC)松弛,在某些情况下收缩,以调节局部脑血流量。SMC中钾通道的激活被提议用于介导NVC。本文综述了对实质小动脉中NVC和钾通道的认识现状。

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图1
图1
大脑表面的软脑膜动脉渗入皮质实质,形成实质小动脉。软脑膜动脉由交感神经支配(以白色显示)。当小动脉穿透Virchow-Robin间隙以外的脑实质时,外部神经支配丧失,小动脉完全被称为“端足”的星形细胞终末包裹。星形细胞整合来自神经元和其他细胞类型(即中间神经元)的信息,并将这些信息转化为动态星形细胞Ca2+传播到末梢并调节实质小动脉张力的信号,以便根据周围组织的代谢需要调节局部脑血流。
图2
图2
实质小动脉平滑肌细胞(SMC)K受累的图示+神经血管耦合机制中的通道。神经活动刺激星形胶质细胞代谢型谷氨酸受体(未显示)产生[Ca的持续升高2+]终止于血管周围的端足。星形细胞终足增加2+]激活BK通道以释放K+进入血管周裂。中等海拔(单位:[K)+]o(o)血管周裂激活了实质小动脉SMC中的Kir通道,导致SMC膜电位超极化,Ca降低2+通过VDCC进入,减少[Ca2+]和血管扩张。星形细胞终足增加2+]也激活钙2+敏感酶胞浆磷脂酶A2(PLA2)。PLA2水解膜磷脂以释放脂肪酸花生四烯酸(AA)。AA随后被环氧合酶(COX)和前列腺素合成酶代谢以产生PGE2,或者被认为扩散到实质小动脉SMC,在那里被细胞色素P-450酶代谢以产生EET和/或20-HETE。PGE2对实质小动脉SMC的作用机制尚不清楚,但根据对软脑膜动脉的研究,它可能涉及SMC BK通道的cAMP依赖性激活,以及随后的SMC超极化和血管舒张。小动脉SMC中由星形胶质细胞衍生的AA代谢形成的EET被提议激活SMC BK通道,以引起膜超极化和血管舒张。相反,20-HETE被认为能抑制实质小动脉SMC-BK通道,导致膜去极化,激活VDCC,升高[Ca2+]和血管收缩。

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