神经元受体和离子通道轴浆运输的调控机制

神经元中的受体和离子通道从胞体通过轴浆运输的方式向末梢转运是其发挥功能的重要环节，受体和离子通道长距离的转运模式和调控机制研究远未阐述清楚。本项目将检测在初级感觉传递过程中起重要作用的P2X3受体、TRPV1受体、Nav1.8、TrkA受体等受体和离子通道在生理和病理情况下轴浆运输的动态转运模式，寻找在神经元中调控受体和离子通道轴浆转运的因子，并解析这些因子调控受体和离子通道轴浆转运所通过的信号转导通路以及分子机制。寻找新的逆向转运的受体和离子通道信号复合体，描述其轴浆转运的细胞生物学特征，分析受体和离子通道与信号分子偶联的模式，深入研究初级感觉神经元接收外界信号时受体和离子通道所激活的信号复合体对其功能的调控作用。本研究将对受体和离子通道轴浆运输的基本细胞生物学和神经生物学理论有贡献，为理解初级感觉传递、痛觉产生和维持提供新的分子和细胞机制，为疼痛治疗提供策略。

神经元中的受体和离子通道从胞体通过轴浆运输的方式向末梢转运是其发挥功能的重要环节，本项目主要研究了受体和离子通道的转运模式和调控机制，特别是初级感觉传递过程中起重要作用的P2X3受体和Nav1.8离子通道在生理和病理情况下轴浆运输的调控机制。发现了初级感觉神经元中逆向运输的P2X3受体信号内吞体，配体ATP可以诱导脂筏结构中的P2X3受体内吞，分选入Rab5标记的早期内吞体，经Rab7标记的晚期内吞体长距离的运输，形成信号内吞体，通过逆向转运影响神经元的基因表达，增加神经元的兴奋性。同时，配体ATP还可以促进P2X3受体的上膜运输，ATP诱导了P2X3受体的钙内流，激活CaMKIIα，CaMKIIα结合并磷酸化P2X3受体，增强了P2X3受体与caveolin-1的结合，促进P2X3受体的正向和上膜运输，并可带动与其形成多聚体的P2X2受体的共转运。还发现了KIF5B对于Nav1.8的正向运输是必需的，KIF5B可以与Nav1.8发生相互作用，促进Nav1.8的轴浆运输，导致Nav1.8在轴突中发生聚集，增加轴突中Nav1.8的电流，提高神经元轴突的兴奋性。这些研究对受体和离子通道轴浆运输的基本细胞生物学和神经生物学理论有贡献，为理解初级感觉传递、痛觉产生和维持提供了新的分子和细胞机制。在该项目的实施过程中，也促进了实验室对初级感觉神经元和轴浆运输的相关研究。本课题的研究内容以通讯作者发表国际学术期刊论文5篇（含1篇接受，影响因子均>5），在国内学术会议上做专题报告7次、国内大学邀请报告3次和国内学术会议上墙报展示12次，在国际学术会议上做专题报告6次和墙报展示5篇。毕业博士研究生5名，硕士研究生1名。