TRPC通道控制嗜铬细胞瘤细胞系神经细胞突起生长的机制

瞬时受体电位阳离子通道蛋白(TRPC)和神经元细胞上突起的生长调节相关。在大脑发育过程中，TRPC的表达类型有显著的变化，这说明TRPC表达类型的变化有效地调节了神经元的正常发育。为了研究TRPC表达类型的变化对神经细胞上突起的作用机制，研究使用神经生长因子(nerve growth factor，NGF）分化成熟的大鼠嗜铬细胞瘤12(PC12)细胞系，该细胞系是研究神经元发育的常用模型。研究发现，在促进神经细胞上突起生长的过程中，NGF显著地上调了TRPC1和TRPC6的表达，但是下调了TRPC5的表达。TRPC1过表达可以增强NGF的这种诱导神经细胞上突起生长的作用；TRPC5过表达则产生降低的作用。反之，使用短发夹RNA介导技术敲除TRPC1后，能减弱NGF诱导神经细胞上突起生长的作用；敲除TRPC5后，则能增强NGF的促增长作用。内源性的TRPC1可以减弱TRPC5过表达后产生的抗神经生长作用，部分原因是由于TRPC1-TRPC5异聚体通道的形成。既往的研究提出TRPC6能促进神经元上突起的生长，但是本文研究显示：在NGF诱导分化的PC12细胞中，TRPC6的过表达能减缓神经元上突起的发育，反之，TRPC6的表达明显缺如则促进了神经细胞上突起的发生。和此结果一致的证据有：贯叶金丝桃素能促进PC12细胞突起的发生，但是却降低TRPC6的表达。应用药理学和分子生物学实验手段，我们发现NGF上调PC12细胞的TRPC1和TRPC6是通过一条依赖神经营养因子低亲和力受体-抑制κB激酶[p75(NTR)-IKK(2)]通路介导的，该通路没有涉及神经生长因子高亲和性受体（TrkA）信号途径。类似的，NGF也能通过一条IKK依赖性通路上调原代培养的海马神经元的TRPC1和TRPC6。因此，本文结果提示，对于神经细胞而言，TRPC1、TRPC5以及TRPC6的协调表达决定了神经细胞突起生长速度，而TRPC6是NGF依赖性的分子阀门，从而使神经细胞突起的生长保持在一个正常的速度。