发育中的小鼠海马星形胶质细胞功能性合胞体的产生

作者：Shiying Zhong; Conrad M Kiyoshi; Yixing Du; Wei Wang; Yumeng Luo; Xiao Wu; Anne T Taylor; Baofeng Ma; Sydney Aten; Xueyuan Liu; Min Zhou; 杜一星

来源：神经损伤与功能重建, 2023, 18(03): 187.

DOI：10.16780/j.cnki.sjssgncj.2023.03.017

• +电导" name="keyword">K+电导
• 星形胶质细胞
• 电耦合
• 缝隙连接
• 合胞体等电位

越来越多的证据表明星形胶质细胞在脑功能中起着等电位合胞体的作用。原生质星形胶质细胞通过以下方面获得了这种在功能上超越单细胞水平的能力：进化为海绵状形态、细胞质连接成合胞体，以及表达高密度的K+电导。然而，围生期新生星形胶质细胞中并不存在这些细胞/功能特征。由此我们提出了一个基本问题，即在发育中的大脑中功能性合胞体是何时形成的。我们的结果表明，海马CA1区的星形胶质细胞的海绵状形态及其空间组织均在出生后第15天达到稳定水平。在功能上，星形胶质细胞在出生11 d即开始统一表达成熟水平的被动K+电导。我们使用合胞体等电位来监测星形胶质细胞合胞体的成熟。在出生1 d小鼠的非偶联星形胶质细胞中，用Na+电极溶液([Na+]p)替代内源性K+导致了生理膜电位(VM)以及Goldman-Hodgkin-Katz(GHK)方程预测的外向K+电导的完全消除。随着发育过程中更多的星形胶质细胞通过缝隙连接相互耦合，[Na+]p诱导的生理VM和向外的K+电导的损失逐渐由邻近的星形胶质细胞所补偿。到出生后15 d，在所有[Na+]p记录的星形胶质细胞中均出现稳定建立的合胞体等电位(-73 mV)和完全补偿的外向K+电导。因此，鉴于单个合胞体在解剖和功能上用于合胞体内K+平衡功能建立的发育时间框架，星形胶质细胞合胞体在出生15 d的小鼠海马体中可全面行使其功能。

• 单位
  同济大学