3月10日，美國(guó)《神經(jīng)元》（Neuron ）雜志發(fā)表了中科院上海生科院神經(jīng)所張旭研究員的博士后李開(kāi)誠(chéng)、研究生張方雄、李昌林和王烽等共同完成的研究論文，發(fā)現(xiàn)了傳導(dǎo)痛覺(jué)的背根節(jié)神經(jīng)元可以釋放一種名為濾泡素抑制素樣蛋白1（follistatin-like 1, FSTL1）的蛋白質(zhì)，通過(guò)激動(dòng)初級(jí)感覺(jué)傳入神經(jīng)纖維上的鈉-鉀泵，調(diào)節(jié)痛覺(jué)等感覺(jué)信息的傳遞。

神經(jīng)元消耗能量，通過(guò)鈉-鉀泵（Na+, K+-ATPase），在細(xì)胞漿中濃集鉀離子并排出細(xì)胞內(nèi)的鈉離子，從而維持細(xì)胞膜內(nèi)外的鈉、鉀離子濃度梯度，調(diào)控細(xì)胞膜電位和興奮性，對(duì)調(diào)節(jié)神經(jīng)元功能起十分重要的作用。然而，人們一直不清楚除了ATP、鈉和鉀離子對(duì)鈉-鉀泵的驅(qū)動(dòng)作用，以及一些神經(jīng)遞質(zhì)、激素通過(guò)它們的受體間接地調(diào)節(jié)鈉-鉀泵活性以外，身體內(nèi)是否存在可以直接激動(dòng)鈉-鉀漿的物質(zhì)，并對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)功能進(jìn)行調(diào)節(jié)。

作者通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，傳導(dǎo)痛覺(jué)的背根節(jié)神經(jīng)元高表達(dá)FSTL1，并且通過(guò)清亮小泡將FSTL1運(yùn)輸至脊髓內(nèi)的傳入神經(jīng)終末釋放，直接與位于感覺(jué)傳入神經(jīng)終末突觸前膜上的鈉-鉀泵α1亞基相結(jié)合，增強(qiáng)鈉-鉀泵活性，使細(xì)胞膜超級(jí)化，從而對(duì)感覺(jué)傳入神經(jīng)終末的興奮性突觸傳遞起抑制性調(diào)控作用。課題組與南京大學(xué)模式動(dòng)物研究所高翔教授的科研團(tuán)隊(duì)密切合作，制備了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)*例條件式敲除小鼠，在背根節(jié)神經(jīng)元中特異性敲除了FSTL1的基因。研究發(fā)現(xiàn)FSTL1條件式敲除小鼠興奮性突觸傳遞增強(qiáng)，痛覺(jué)敏感度增強(qiáng)。因此，F(xiàn)STL1作為*個(gè)被發(fā)現(xiàn)的內(nèi)源性鈉-鉀泵激動(dòng)劑，對(duì)于保持正常的軀體感覺(jué)是必需的，F(xiàn)STL1減少則會(huì)導(dǎo)致異常痛覺(jué)。該發(fā)現(xiàn)表明內(nèi)源性鈉-鉀泵激動(dòng)劑可以通過(guò)調(diào)控突觸傳遞對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)功能起重要的影響。

該研究到了中國(guó)科學(xué)院、科技部973項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

FSTL1-鈉鉀泵系統(tǒng)調(diào)節(jié)突觸傳遞的模式圖：膜去極化導(dǎo)致突觸囊泡和FSTL1囊泡釋放，釋放的FSTL1激活位于初級(jí)感覺(jué)傳入神經(jīng)終末突觸前膜上的鈉鉀泵的a1亞基，使細(xì)胞膜超級(jí)化，從而對(duì)初級(jí)感覺(jué)傳入神經(jīng)終末的興奮性突觸傳遞起抑制性調(diào)控作用。