研究人员揭开雌激素触发神经元反应的奥秘
雌激素,主要的女性卵巢激素,能在毫秒内触发神经冲动,从而调节各种生理过程。在贝勒医学院、路易斯安那州立大学和合作机构,研究人员发现,雌激素的快速作用由雌激素受体-α(ER-α)与一种名为 Clic1 的离子通道蛋白的偶联所介导。
Clic1 控制带电氯离子通过细胞膜的快速流动,神经元借此来接收、传导和传输信号。研究人员提出,与 ER-α-Clic1 复合物相互作用使雌激素能够通过 Clic1 离子电流触发快速的神经元反应。这项研究发表于《科学进展》。
“雌激素可以在大脑中起作用,调节各种生理过程,包括女性生育能力、性行为、情绪、奖赏、应激反应、认知、心血管活动和体重平衡。其中许多功能由雌激素与它的受体之一 ER-α 相结合所介导,”共同通讯作者、贝勒的儿科学 - 营养学教授兼美国农业部/农业研究服务局儿童营养研究中心基础科学副主任 Yong Xu 博士说。
众所周知,受到雌激素的刺激时,ER-α 会进入细胞核,在其中介导基因的转录。这种作为核受体的经典作用方式需要数分钟至数小时。
“雌激素还能够在毫秒之间改变神经元的放电活动,但不清楚这是怎么回事,”徐说。
“在这种情况下,我们觉得 ER-α 长达数分钟的核受体功能参与这种快速作用是讲不通的。”
“我们探究了离子通道(也就是细胞膜中能调节离子快速流动的蛋白质)介导雌激素快速发挥作用的可能性。
在当前的这项研究中,这个团队借助细胞系和动物模型,去寻找能与 ER-α 相互作用的细胞膜蛋白质。
他们发现蛋白质 Clic1(也就是氯离子细胞内通道蛋白 1)能够和 ER-α 产生物理相互作用。
Clic1 和神经元兴奋性的调节有关系,所以研究人员觉得它是介导雌激素触发快速作用的候选对象。
“我们发现,雌激素增强了 Clic1 介导的离子电流,而消除雌激素会使这种电流减少,”徐说。“此外,Clic1 电流是雌激素在神经元中诱导快速反应所必需的。而且,在动物模型中,破坏 Clic1 基因会削弱雌激素对女性体重平衡的调节作用。”
这些发现表明,其他核受体也可能与离子通道相互作用,研究人员期待在未来对这一可能性展开研究。
“这项研究是以雌性小鼠为对象开展的。然而,Clic1 在雄性个体中也是存在的。我们对研究它在雄性生理方面的作用很感兴趣,”徐说道。