突触即一个神经元与另一个神经元接触的部位，是神经元之间信号传递的关键部位。神经末梢接收到动作电位刺激后，末梢前膜去极化，电压依赖的钙离子通道激活，钙离子内流，触发突触囊泡(Synaptic vesicle)与突触前膜活化区(Active zone)融合并将其中的神经递质释放到突触间隙与突触后膜上的受体结合, 触发下一个神经元的活动;这就完成了一次经典的神经元之间的信号传递。神经末梢内含有的突触囊泡数量是有限的，随着胞吐作用的不断发生，末梢内的囊泡不断消耗，因此囊泡的回收循环对神经元之间持续的信号传递尤为重要。突触囊泡的回收循环是通过内吞作用完成的，经过几十年的研究，目前已经发现有4种内吞作用：网格蛋白介导的内吞作用(Clathrin-mediated endocytosis，CME);kiss-and-run;活动依赖的批量内吞作用(Activity-mediated bulk endocytosis, ADBE)以及超速内吞作用(Ultrafast endocytosis，UE)。它们是随着神经元在不同的刺激条件以及活动状态下产生的。在温和刺激以及神经元轻度活动时，以回收单个突触囊泡的CME为主;随着刺激强度的增加或者神经元活动的增强，CME达到饱和状态，便以快速并可大量回收突触囊泡的ADBE为主。UE是神经元受到单个动作电位时快速产生的回收大量囊泡途径。Kiss-and-run虽然研究已久，但是其在神经元中的存在与否仍有争议。内吞作用对保证质膜上分子的正确组成以及细胞内特定分子的含量有重要作用，对大脑功能的行使至关重要。在疾病状态如癫痫中可能起到重要作用。本综述重点描述了神经元中ADBE的分子机制。

　　活动依赖的批量内吞作用分子机制

　　神经元在受到强烈的刺激或者在高频活动时，大量钙离子内流触发大量的突触囊泡与突触前膜融合，末梢内的囊泡迅速被耗竭;ADBE对维持神经元之间持续的信息传递起到不可或缺的作用。ADBE是一种快速的(1～2 s)、大容量的囊泡回收机制，它可以将大片的突触前膜内吞形成大体积的“内吞体”(endosome)，随后从“内吞体”上出芽形成小的突触囊泡，这些新产生的突触囊泡可以进入下一次的胞吐作用进行囊泡循环利用。ADBE是1984年由Miller和Heuser在蛙的神经肌接头处发现后，人们利用电子显微镜、苯乙烯荧光染料FM、Dextran、绿色荧光蛋白等方法对其研究，目前关于ADBE的具体机制虽然仍不清楚，但ADBE产生过程的一些关键步骤以及重要分子已经被发现。

　　一活动依赖的批量内吞作用的触发与钙调磷酸酶

　　ADBE是严格活动依赖的，只有在神经元受到强烈刺激时才会被触发，且一旦刺激终止，内吞作用便会停止，而CME则会继续进行。研究发现在培养海马神经元中，刺激的频率而非强度是触发ADBE的关键。高频刺激触发大量钙离子内流，内流钙离子可激活钙调磷酸酶(Calcineurin，CaN)，该酶可将一系列下游蛋白质去磷酸化激活，这些蛋白质统称为Dephosphins, 包括：Dynamin 1、AP180、AmphiphysinI/II、Synaptojanin(突触小泡磷酸酶)、Epsin、Esp15和PIPKIγ。这些去磷酸化的蛋白随后可被其各自的磷酸化酶重新磷酸化，如糖原合成激酶3(GSK3)、周期蛋白依赖性激酶5(CDK5)，再次进入下一轮去磷酸化与重新磷酸化循环;这些蛋白质的磷酸化循环对ADBE的维持产生是必须的。CaN作为刺激的感受器并且激活一系列下游分子触发ADBE的产生。Andrew等将胞吐作用与活动依赖的钙离子内流事件分开后发现，抑制了突触囊泡与突触前膜的融合就抑制了ADBE的产生，但是对其他的内流钙离子依赖事件却并无影响，提示了钙离子内流是ADBE的重要步骤。这些研究揭示了神经末梢内突触囊泡与突触前膜的融合以及钙离子内流激活CaN是触发ADBE的必要条件。

　　二Dynamin 1的去磷酸化与Sydapin 1

　　在CaN下游的8种蛋白质中，其中一种重要的蛋白质便是Dynamin 1。Dynamin 1是分子量为96KDa的GTPase, 是Dnm家族的一员，包含5个结构域：① GTPase区(G域)，可水解GTP为剪切提供能量;②中间区(middle domain);③普列克底物蛋白同源结构区(PH domain), 倾向于与质膜上的磷脂结合，尤其是与PI(4，5)P2结合可以激活dnm 1的GTPase的活性，定位内吞作用起始位点;④ GTPase效应区(GTPase effector domain, GED)，促进Dnm 1的聚合以及激活GTPase酶活性;⑤富含脯氨酸区(proline-rich domain, PRD)，含多个SH3域结合位点，能够与多种蛋白质相互作用，辅助完成内吞作用。Dynamin 1呈螺旋状的缠绕在内吞膜结构的颈部，水解GTP，产生能量将内陷的膜结构与突触前膜切断。活化的钙调磷酸酶可以将Dynamin 1的Ser-774和Ser-778的去磷酸化, 去磷酸化后的Dynamin 1才可以与Sydapin 1结合，抑制Dynamin 1磷酸化或者阻止Dyanmin 1与Sydapin 1的结合都会使ADBE无法产生，提示Dynammin 1的去磷酸化以及去磷酸化后与Sydapin 1的结合是ADBE的重要步骤。去磷酸化的Dynamin 1 ser-774位点被GSK3重新磷酸化，ser-778被CDK5重新磷酸化。只有在ser-778位点重新磷酸化后，ser-774位点才能被重新磷酸化，而且两者的重新磷酸化是ADBE进行的充分必要条件(图 1)。随后的研究发现，活化的蛋白激酶Akt可以使GSK3磷酸化，磷酸化的GSK3没有功能;在强烈的刺激时，蛋白激酶Akt活化，则GSK3能使Dyanmin 1重新磷酸化，因而保证ADBE的顺利进行。ADBE的完成需一系列上下游分子各自保证其功能的正常行使。Dynamin 1的去磷酸化与重新磷酸化以及去磷酸化的Dynamin 1与Sydapin 1的结合对ADBE都至关重要。

　　三突触囊泡从“内吞体”上出芽形成及货物分选

　　ADBE可以内吞大面积的质膜形成一个大的“内吞体”，小的突触囊泡可以从上面出芽形成;新形成的突触囊泡优先进入神经末梢内的储备池(Reserve pool)。研究发现，储备池内的突触囊泡释放有一定的时间延搁，并且只有在达到触发ADBE的刺激强度时其内的突触囊泡才可以释放。那么，突触囊泡是如何从“内吞体”上形成的呢。

　　研究者利用电子显微镜以及FM荧光染料的方法得出了初步的结果。在CME中，衔接蛋白(adaptor proteins)起到不可或缺的作用。目前已经发现有5种衔接蛋白，它们具有膜结合定位、识别分类信号等功能。在CME中，AP-2一端连接网格蛋白，一端连接货物(cargo)，对CME的囊泡货物分选起到了重要作用。那么ADBE途径是否也需要此种类型的蛋白质呢。有研究证实在神经元高频活动下的突触囊泡回收过程中需要AP-1和AP-3两种蛋白而非AP-2。研究者利用Brfeldin A(一种可以抑制AP-1和AP-3蛋白回收至膜上的真菌代谢物)观察到突触囊泡从“内吞体”上出芽形成受到了抑制;而且运用基因敲除技术将AP-1和AP-3的主要亚基的生成抑制后或者将两者同时敲除，导致了同等数量的突触囊泡储备池的减少。这些均提示了在ADBE途径中AP-1和AP-3可能对ABDE的突触囊泡的出芽形成以及货物分选都很重要。Giselle等研究发现虽然ADBE途径是严格活动依赖的，但是囊泡的出芽却非如此;他们利用钙离子螯合剂以及氢离子通道抑制剂发现，抑制了细胞内的钙离子以及氢离子通道后囊泡的出芽形成受到抑制;于是猜想，ADBE内吞进入“内吞体”内钙离子以及随后的再磷酸化致使的钙离子外流对囊泡的出芽很重要。但是为什么内吞体的再磷酸化会使其内的钙离子外流的具体机制仍然不清楚。抑制CaN之后会抑制突触囊泡的出芽形成和储备池的填充。是否是囊泡内外流的钙离子激活了CaN，CaN再将其下游分子激活介导了囊泡的出芽形成(图 1)。在内吞过程中，内陷的囊泡在与突触前膜分离时主要依靠Dynamin 1的剪切作用;那么是否突触囊泡的出芽形成仍然需要该蛋白的GTPase活性呢?Cheung等研究发现运用抑制剂抑制Dynamin 1后突触囊泡的出芽形成以及保存池的数量均受到抑制。但是Wu等将培养神经元中的Dynamin 1/2/3基因敲除后ADBE以及突触囊泡的出芽形成未受到抑制。此过程目前还存在许多未解决问题。

　　Nicholson-Fish等发现VAMP4是第一个被发现的“内吞体”内的货物，在从“内吞体”提纯到的蛋白质中有大量该蛋白质存在;而且在内吞过程中该蛋白可被优先摄入，是ADBE的一个重要的内吞货物。其他货物还有待进一步研究。

　　活动依赖的批量内吞作用与其他内吞作用的差异

　　神经元有不同类型的内吞作用以满足在不同状态下对囊泡的需要。在神经元轻度活动时以回收单个突触囊泡的CME途径为主;随着刺激强度增大，突触囊泡消耗增多，此时CME达到饱状态已不能满足神经元对囊泡的需求而需要可回收大片质膜的ADBE。两者突出的差异是：① ADBE主要依靠去磷酸化的Dynamin 1产生剪切功能;而CME主要依靠磷酸化的Dynamin 1;② ADBE一次可内吞大片质膜形成大量突触囊泡，而CME一次仅能产生单一突触囊泡。两种内吞作用产生的起始部位不同，内陷的质膜面积也不同，但是目前对于ADBE的详细机制仍不清楚，只是对其关键步骤有一定了解，两者在活化过程中有很多相同蛋白质参与。

　　UE是最近几年发现的一种新的内吞途径，是研究技术进步的产物，其分子机制尚不清楚。与ADBE的突出差异是：① ADBE已经证明存在于多种动物以及多种类型的神经元中，而UE目前只在线虫和培养的海马神经元中发现;② UE途径内吞形成的大“内吞体”是正常突触囊泡面积的4倍左右，而ADBE可内吞比它更大面积的质膜。两者均需要Dynamin 1蛋白的囊泡剪切作用。但是目前关于此种内吞途径的研究尚少。

　　活动依赖的批量内吞途径与癫痫

　　神经元在高频长时程的活动下，主要依靠ADBE途径高效回收突触囊泡，维持神经元之间持续的信息传递，这意味着其可能与神经生理长时程增强(long-term potentiation)和记忆有关。那么是否也参与了某些疾病状态呢。癫痫发作时，大量脑内神经元异常同步化放电，这种放电在癫痫持续状态时维持更久，神经元之间就需要高效的囊泡胞吞-胞吐循环来维持这种持续的信号传递。神经元之间是如何完成这种持续高强度的信息传递的呢?目前神经元中突触囊泡的循环回收途径已经发现了4种：① CME途径回收囊泡速度较慢，而且容易饱和;② UE途径目前研究尚少;③ kiss-and-run途径可以快速进行突触囊泡的循环利用，但是其研究一直受到争议;④ ADBE囊泡回收途径启动快(1～2 s), 而且可以回收大片突触前膜形成大量可以参与胞吐作用的突触囊泡，可能在癫痫这种高强度持续放电时的神经元之间高效的信息传递中起到重要作用。此外ADBE途径在精神分裂症、帕金森病以及唐氏综合症中也进行了大量研究。

　　结 语

　　突触是神经元之间信息交流的关键部位，突触前末梢内的囊泡进行着高效的胞吞-胞吐循环以保证神经元之间持续的信号传递。神经元的内吞作用是囊泡回收的有效途径，通过多年的研究目前已经发现4种内吞途径，其中ADBE是神经元在高频活动下回收囊泡的主要途径，满足神经元在强烈活动下的信号传递。目前关于ADBE途径的具体机制虽然仍不清楚，但已经发现该途径的一些关键分子和步骤。随着研究方法的不断成熟，后期的研究可从ADBE和各种疾病关系如癫痫进行探讨，以便深入了解此种途径的机制和作用。

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