• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

KCC2 反向转运模式有助于清除谷氨酸能突触后释放的钾离子。

KCC2 reverse mode helps to clear postsynaptically released potassium at glutamatergic synapses.

机构信息

Charité - Universitätsmedizin Berlin, Institute of Cell- and Neurobiology, Charitéplatz 1, 10117 Berlin, Germany.

Institute for Theoretical Biology, Department of Biology, Humboldt-Universität zu Berlin, 10115 Berlin, Germany; Bernstein Center for Computational Neuroscience Berlin, 10115 Berlin, Germany.

出版信息

Cell Rep. 2023 Aug 29;42(8):112934. doi: 10.1016/j.celrep.2023.112934. Epub 2023 Aug 1.

DOI:10.1016/j.celrep.2023.112934
PMID:37537840
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10480490/
Abstract

Extracellular potassium [K] elevation during synaptic activity retrogradely modifies presynaptic release and astrocytic uptake of glutamate. Hence, local K clearance and replenishment mechanisms are crucial regulators of glutamatergic transmission and plasticity. Based on recordings of astrocytic inward rectifier potassium current I and K-sensitive electrodes as sensors of [K] as well as on in silico modeling, we demonstrate that the neuronal K-Cl co-transporter KCC2 clears local perisynaptic [K] during synaptic excitation by operating in an activity-dependent reversed mode. In reverse mode, KCC2 replenishes K in dendritic spines and complements clearance of [K], therewith attenuating presynaptic glutamate release and shortening LTP. We thus demonstrate a physiological role of KCC2 in neuron-glial interactions and regulation of synaptic signaling and plasticity through the uptake of postsynaptically released K.

摘要

细胞外钾 [K] 在突触活动期间升高会逆行修饰突触前释放和星形胶质细胞摄取谷氨酸。因此,局部 K 清除和补充机制是谷氨酸能传递和可塑性的关键调节剂。基于对星形胶质细胞内向整流钾电流 I 和 K 敏感电极的记录,作为 [K] 的传感器,以及基于计算机建模,我们证明神经元 K-Cl 协同转运蛋白 KCC2 通过在活性依赖性反向模式下工作来清除局部突触周围 [K] 在突触兴奋期间。在反向模式下,KCC2 在树突棘中补充 K,补充 [K] 的清除,从而减弱突触前谷氨酸释放并缩短 LTP。因此,我们通过摄取突触后释放的 K 证明了 KCC2 在神经元-胶质细胞相互作用以及调节突触信号和可塑性中的生理作用。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/314e/10480490/1543290b8d00/gr4.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/314e/10480490/08f193f5584d/fx1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/314e/10480490/85c21b8d10d3/gr1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/314e/10480490/c4dbc625b8fa/gr2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/314e/10480490/4259450844dc/gr3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/314e/10480490/1543290b8d00/gr4.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/314e/10480490/08f193f5584d/fx1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/314e/10480490/85c21b8d10d3/gr1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/314e/10480490/c4dbc625b8fa/gr2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/314e/10480490/4259450844dc/gr3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/314e/10480490/1543290b8d00/gr4.jpg

相似文献

1
KCC2 reverse mode helps to clear postsynaptically released potassium at glutamatergic synapses.KCC2 反向转运模式有助于清除谷氨酸能突触后释放的钾离子。
Cell Rep. 2023 Aug 29;42(8):112934. doi: 10.1016/j.celrep.2023.112934. Epub 2023 Aug 1.
2
Gephyrin Interacts with the K-Cl Cotransporter KCC2 to Regulate Its Surface Expression and Function in Cortical Neurons.桥连蛋白与钾氯共转运体KCC2相互作用,以调节其在皮质神经元中的表面表达和功能。
J Neurosci. 2022 Jan 12;42(2):166-182. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2926-20.2021. Epub 2021 Nov 22.
3
Ionotropic and metabotropic kainate receptor signalling regulates Cl homeostasis and GABAergic inhibition.离子型和代谢型红藻氨酸受体信号调节氯离子稳态和 GABA 能抑制。
J Physiol. 2019 Mar;597(6):1677-1690. doi: 10.1113/JP276901. Epub 2019 Jan 21.
4
Potassium-coupled chloride cotransport controls intracellular chloride in rat neocortical pyramidal neurons.钾偶联氯离子共转运调控大鼠新皮质锥体神经元内的氯离子浓度。
J Neurosci. 2000 Nov 1;20(21):8069-76. doi: 10.1523/JNEUROSCI.20-21-08069.2000.
5
An unexpected role of neuroligin-2 in regulating KCC2 and GABA functional switch.神经黏附素-2 在调节 KCC2 和 GABA 功能转换中的意外作用。
Mol Brain. 2013 May 12;6:23. doi: 10.1186/1756-6606-6-23.
6
The KCl cotransporter, KCC2, is highly expressed in the vicinity of excitatory synapses in the rat hippocampus.氯化钾协同转运蛋白KCC2在大鼠海马体兴奋性突触附近高度表达。
Eur J Neurosci. 2001 Jun;13(12):2205-17. doi: 10.1046/j.0953-816x.2001.01600.x.
7
K-Cl cotransporter KCC2--a moonlighting protein in excitatory and inhibitory synapse development and function.钾氯共转运体KCC2——一种在兴奋性和抑制性突触发育及功能中具有多种功能的蛋白质。
Pflugers Arch. 2015 Apr;467(4):615-24. doi: 10.1007/s00424-014-1547-6. Epub 2014 Jun 10.
8
Astrocyte membrane responses and potassium accumulation during neuronal activity.神经元活动期间星形胶质细胞膜反应和钾离子积累
Hippocampus. 2007;17(11):1100-8. doi: 10.1002/hipo.20344.
9
The neuronal K-Cl cotransporter KCC2 influences postsynaptic AMPA receptor content and lateral diffusion in dendritic spines.神经元 K-Cl 协同转运蛋白 KCC2 影响树突棘内突触后 AMPA 受体含量和侧向扩散。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Sep 13;108(37):15474-9. doi: 10.1073/pnas.1107893108. Epub 2011 Aug 30.
10
Hyperpolarizing GABAergic transmission requires the KCC2 C-terminal ISO domain.超极化 GABA 能传递需要 KCC2 C 端 ISO 结构域。
J Neurosci. 2012 Jun 20;32(25):8746-51. doi: 10.1523/JNEUROSCI.6089-11.2012.

引用本文的文献

1
The Na+/K+-ATPase generically enables deterministic bursting in class I neurons by shearing the spike-onset bifurcation structure.Na+/K+-ATPase 通过剪切峰起始分岔结构使 I 类神经元中的确定性爆发成为可能。
PLoS Comput Biol. 2024 Aug 12;20(8):e1011751. doi: 10.1371/journal.pcbi.1011751. eCollection 2024 Aug.

本文引用的文献

1
KCC2 drives chloride microdomain formation in dendritic blebbing.KCC2 驱动树突泡状突起中的氯离子微区形成。
Cell Rep. 2022 Oct 25;41(4):111556. doi: 10.1016/j.celrep.2022.111556.
2
K efflux through postsynaptic NMDA receptors suppresses local astrocytic glutamate uptake.通过突触后N-甲基-D-天冬氨酸受体的钾离子外流抑制局部星形胶质细胞对谷氨酸的摄取。
Glia. 2022 May;70(5):961-974. doi: 10.1002/glia.24150. Epub 2022 Jan 27.
3
Astrocytic processes: from tripartite synapses to the active milieu.星形胶质细胞突起:从三突触到活性微环境。
Trends Neurosci. 2021 Oct;44(10):781-792. doi: 10.1016/j.tins.2021.07.006. Epub 2021 Aug 31.
4
Astrocyte dystrophy in ageing brain parallels impaired synaptic plasticity.衰老大脑中的星形胶质细胞萎缩与突触可塑性受损相平行。
Aging Cell. 2021 Mar;20(3):e13334. doi: 10.1111/acel.13334. Epub 2021 Mar 6.
5
LTP Induction Boosts Glutamate Spillover by Driving Withdrawal of Perisynaptic Astroglia.LTP 诱导通过驱动突触旁星形胶质细胞的撤回来增强谷氨酸溢出。
Neuron. 2020 Dec 9;108(5):919-936.e11. doi: 10.1016/j.neuron.2020.08.030. Epub 2020 Sep 24.
6
Structural basis of astrocytic Ca signals at tripartite synapses.三突触连接中星形胶质细胞钙信号的结构基础。
Nat Commun. 2020 Apr 20;11(1):1906. doi: 10.1038/s41467-020-15648-4.
7
Caloric restriction triggers morphofunctional remodeling of astrocytes and enhances synaptic plasticity in the mouse hippocampus.热量限制引发小鼠海马体星形胶质细胞的形态和功能重塑,并增强突触可塑性。
Cell Death Dis. 2020 Mar 30;11(3):208. doi: 10.1038/s41419-020-2406-3.
8
The Expanding Therapeutic Potential of Neuronal KCC2.神经元 KCC2 的治疗潜力不断扩大。
Cells. 2020 Jan 17;9(1):240. doi: 10.3390/cells9010240.
9
Modeling cortical spreading depression induced by the hyperactivity of interneurons.模拟中间神经元过度活跃诱发的皮质扩散性抑制
J Comput Neurosci. 2019 Dec;47(2-3):125-140. doi: 10.1007/s10827-019-00730-8. Epub 2019 Oct 17.
10
Cortex-wide Changes in Extracellular Potassium Ions Parallel Brain State Transitions in Awake Behaving Mice.清醒行为小鼠脑状态转换时细胞外钾离子的全皮层变化。
Cell Rep. 2019 Jul 30;28(5):1182-1194.e4. doi: 10.1016/j.celrep.2019.06.082.