神经元钙信号

神经元钙信号的主要贡献者

在神经元中，钙具有电荷载体和细胞内信使的双重作用。钙 信号调节各种发育过程，在细胞凋亡、神经递质释放和膜兴奋性中起关键作用。一个普遍存在的细胞内信使如何同时调节这么多不同的生命过程，同时又独立工作？答案在于神经元内钙信号传导机制在振幅和时空模式方面的多功能性。在这里我们描述一些主要的贡献神经元钙信号。

电压门控钙通道

电压门控性钙通道是去极化诱导钙进入神经元的主要介质。由于钙通道亚单位的编码基因、选择性剪接和与多种辅助钙通道亚单位的共组装，钙通道亚型存在很大的差异。这使得VGCCs能够在特定的神经元亚型和特定的亚细胞位点上发挥不同的作用。

在静息状态下，由于钙缓冲分子和游离于细胞内的钙储存，细胞内钙浓度在100nm范围内。VGCCs的开放导致钙沿电化学梯度流入，导致细胞内钙浓度暂时局部升高到高微摩尔范围。这反过来又触发了广泛的钙依赖性过程，包括基因转录、神经递质释放、轴突生长和钙依赖性酶（如钙调素依赖性蛋白激酶II和蛋白激酶C）的激活。

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体内钙释放

钙储存是内质网（ER）通过钙释放通道肌醇三磷酸受体（IP）的功能之一_三Ryane受体。在不同发育阶段的不同类型神经元中发现了由内部储存的钙释放产生的钙信号。而IP_三-介导的钙释放主要是由神经递质如谷氨酸盐（见下文）触发的，RyRs可通过细胞内钙浓度的升高而激活。钙离子在RYX介导的钙离子释放中起着重要作用。两个IP_三Rs和RyRs是由钙和其他细胞内因子共同调节的。这种对钙的依赖性建立了一个反馈回路，协调钙从内部储存进入胞浆。如果是IP_三钙内流在皮层和其他类型的神经元中起着重要的作用。

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NMDA受体

NMDA受体是离子致性谷氨酸受体，介导突触后钙离子内流的主要部分。这种脊髓钙离子浓度的升高对于突触强度的长期调整尤为重要。NMDA受体通道是对钠、钾和钙离子具有渗透性的非特异性阳离子通道。

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钙渗透性AMPA受体

谷氨酸受体是另一类渗透性钙受体。它们存在于多种形式的天冬氨酸氨基丁酸能神经元中，其特点是缺乏谷氨酸受体亚单位。缺乏AMPA受体的GluR2对钠、钙、钾和锌离子具有通透性。钙离子渗透性AMPA受体对强直性刺激有很高的电导性，能使单个神经元对不同的突触输入产生不同类型的反应。重要的是，含GluR2（天然AMPA受体）和GluR2缺乏AMPA受体（钙渗透AMPA受体）的存在不是静止的，而是高度调节的，特别是对神经元活动的反应。因此，AMPA受体对钙离子的通透性在一个特定的神经元内是动态的，因此有助于aspiny神经元的突触可塑性机制。

钙离子通过AMPA受体直接进入可触发神经元死亡。因此，AMPA受体在不同类型神经元间相对钙离子渗透性的差异可能是选择性神经元脆弱性的重要决定因素。

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代谢型谷氨酸受体

mGluRs是7-跨膜G蛋白偶联受体，广泛分布于中枢和外周神经系统。它们分为I、II和III组，以细胞类型特异的方式表达，并发挥不同的生理作用。受体类别的下游信号机制不同；例如，mGluR1与Gq蛋白偶联。在表达系统中，该组的mGluR1亚型介导细胞内钙的增加以及TRPC3依赖的内向电流。当mGluR1被激活时，磷脂酶C介导IP的生成_三结合受体释放钙离子。相比之下，神经元中天然mGluR5的激活可诱导不同的细胞效应。在海马神经元中，mGluR5引起了一个单峰的细胞内钙反应，而在新皮质，它诱导细胞内钙振荡。

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摘要

分析神经元钙信号的各种来源的主要挑战在于，它们通常不是一次激活一个，而是具有相互作用强的重叠活动。因此，钙离子成像对于解码神经元中特定的信号机制是非常重要的。