研究人員揭開雌激素觸發神經元反應的奧秘

雌激素，主要的女性卵巢激素，能在毫秒內觸發神經衝動，從而調節各種生理過程。在貝勒醫學院、路易斯安那州立大學和合作機構，研究人員發現，雌激素的快速作用由雌激素受體-α（ER-α）與一種名爲 Clic1 的離子通道蛋白的偶聯所介導。

Clic1 控制帶電氯離子通過細胞膜的快速流動，神經元藉此來接收、傳導和傳輸信號。研究人員提出，與 ER-α-Clic1 複合物相互作用使雌激素能夠通過 Clic1 離子電流觸發快速的神經元反應。這項研究發表於《科學進展》。

“雌激素可以在大腦中起作用，調節各種生理過程，包括女性生育能力、性行爲、情緒、獎賞、應激反應、認知、心血管活動和體重平衡。其中許多功能由雌激素與它的受體之一 ER-α 相結合所介導，”共同通訊作者、貝勒的兒科學 - 營養學教授兼美國農業部/農業研究服務局兒童營養研究中心基礎科學副主任 Yong Xu 博士說。

衆所周知，受到雌激素的刺激時，ER-α 會進入細胞核，在其中介導基因的轉錄。這種作爲核受體的經典作用方式需要數分鐘至數小時。

“雌激素還能夠在毫秒之間改變神經元的放電活動，但不清楚這是怎麼回事，”徐說。

“在這種情況下，我們覺得 ER-α 長達數分鐘的核受體功能參與這種快速作用是講不通的。”

“我們探究了離子通道（也就是細胞膜中能調節離子快速流動的蛋白質）介導雌激素快速發揮作用的可能性。

在當前的這項研究中，這個團隊藉助細胞系和動物模型，去尋找能與 ER-α 相互作用的細胞膜蛋白質。

他們發現蛋白質 Clic1（也就是氯離子細胞內通道蛋白 1）能夠和 ER-α 產生物理相互作用。

Clic1 和神經元興奮性的調節有關係，所以研究人員覺得它是介導雌激素觸發快速作用的候選對象。

“我們發現，雌激素增強了 Clic1 介導的離子電流，而消除雌激素會使這種電流減少，”徐說。“此外，Clic1 電流是雌激素在神經元中誘導快速反應所必需的。而且，在動物模型中，破壞 Clic1 基因會削弱雌激素對女性體重平衡的調節作用。”

這些發現表明，其他核受體也可能與離子通道相互作用，研究人員期待在未來對這一可能性展開研究。

“這項研究是以雌性小鼠爲對象開展的。然而，Clic1 在雄性個體中也是存在的。我們對研究它在雄性生理方面的作用很感興趣，”徐說道。