Smith S J, Buchanan J, Osses L R, Charlton M P, Augustine G J
Department of Molecular Physiology, Beckman Center, Stanford University Medical School, Palo Alto, CA 94305-5425.
J Physiol. 1993 Dec;472:573-93. doi: 10.1113/jphysiol.1993.sp019963.
荧光钙指示剂染料fura - 2被用于检测鱿鱼巨大突触前终末内细胞内钙信号的空间分布。诱发短暂的突触前动作电位序列,以打开巨大突触前终末内的钙通道并提高突触前钙浓度。
电刺激使突触前钙浓度显著升高。这些升高在终末区域比突触前神经元相邻的轴突区域大得多,这表明钙通道在终末最为丰富。
刺激还在突触前终末的宽度上产生了钙浓度梯度。在刺激期间,钙浓度在突触前终末最靠近突触后神经元的隔室内最高。这表明钙通道定位于突触前终末的该区域。
在动作电位序列结束后,钙浓度的升高在终末宽度上变得均匀。钙的重新分布大概是由于钙在突触前细胞质中扩散所致。刺激诱发的钙升高在几十秒内缓慢下降。
对用于成像实验的一个巨大突触前终末进行组织学检查发现,刺激诱导的钙浓度升高最高的空间隔室也富含活性区,即递质分泌的突触前位点。钙瞬变与活性区的共定位强烈表明,神经元在活性区选择性地聚集钙通道,并且这样做是为了增强活性区附近钙信号的幅度。
钙浓度的纵向梯度也出现在突触前终末内,并且可以通过沿突触前终末长度的表面/体积比和活性区密度的梯度进行定量解释。