/王若雅 摘译 韩维举 审校/

1中国人民解放军总医院耳鼻咽喉-头颈外科(北京 100853)

对成年脊椎动物神经系统中抑制性神经递质甘氨酸和γ-氨基丁酸作用的研究已经比较深入，其中包括非常适合于分析抑制性神经递质转运的听觉系统。为了充分认识甘氨酸和γ-氨基丁酸的转运，需要足够了解这类精确组成的突触发育过程以及在发育过程中甘氨酸能和γ-氨基丁酸能信号的作用，包括氯离子协同转运蛋白(CCCs)调节细胞质氯离子的动态变化。

氯离子是动物细胞外液最多的阴离子，在陆生和淡水动物(如哺乳动物)中，组织间隙和血液中氯离子的浓度为100～130 mM，而在海水动物(如乌贼)为600 mM；而细胞内氯离子的浓度在2.5 mM(如大部分成熟神经元)至75～100 mM(如红细胞)之间。氯离子通过跨膜阴离子通道的弥散保证了生命过程的支持，例如：细胞容积调节，跨上皮盐的运输，液体分泌，细胞内外成分的酸化及电兴奋。氯离子主动转运存在于大部分的细胞，其作用是维持氯离子的电化学平衡及神经信号。氯离子转运蛋白主动调节细胞内氯离子浓度。氯离子电流的方向和强度调控神经元及其兴奋性之间的抑制性突触信号，其平衡对于维持正常神经功能有重要作用。CCCs通过氯离子与其他离子协同并以电中性的方式，介导了氯离子的继发性主动转运。哺乳动物中CCCs存在多种亚型，它们分布于不同组织并有各自的生理功能。CCCs家族是由两类主要横跨膜蛋白分出的九个成员(KCC1～4、NKCC1～2、NCC等)组成。它的调节包括从转录水平到翻译后阶段的许多步骤。NKCC1和KCC2都有选择性的拮抗剂和抑制剂。

个体发育不同会导致甘氨酸和γ-氨基丁酸转运的不同，相关研究揭示了甘氨酸和γ-氨基丁酸信号在塑形听觉系统不同发育方向中的作用及抑制性突触表型分子组成的发育和表达。在听觉系统中，上橄榄复合体(SOC)和耳蜗核复合体(CN)中存在由γ-氨基丁酸和甘氨酸调控的信号，使电位从去极化到超极化转换，这种转换是由细胞内氯离子渐进性的减少引起的。γ-氨基丁酸和甘氨酸在突触形成和神经元网络活动中起着重要作用。新的神经元突触整合需要γ-氨基丁酸的营养功能，在大多数神经元中，NKCC1和KCC2表达水平在出生后早期发育中是相互作用的，早期发育中NKCC1占优势，KCC2在成人中占优势。这是因为KCC2和氯离子平衡电位的发育性变化具有区域特异性和细胞特异性，而不依赖于生物的新陈代谢。

在耳蜗核内，单耳回波抑制涉及的通路包括从背侧耳蜗核(DCN)的神经元之间到前腹侧核(AVCN)的神经元的甘氨酸能投射。在上橄榄核复合体(SOC)中甘氨酸抑制是编码双耳间声音定位的关键。研究者利用通路中的抑制性环路来计算双耳间强度差及从斜方体内侧核(MNTB)至外侧上橄榄核(LSO)的投射。这种抑制性回路存在于从MNTB到内侧上橄榄核(MSO)的通路中。外侧丘系背侧核(DNLL)到下丘(IC)的双边投射中，有四分之一是这种抑制性通路。而LSO是哺乳动物脑干中涉及双耳间强度差处理的主要听觉核团。大多数LSO神经元各自接受身体同侧和对侧耳的兴奋性和抑制性的信号。但是，到目前为止LSO中氯离子载体的本质和NKCC1的功能仍然是一个有争议的问题。

(摘译自Friauf E,et al.Chloride cotransporters, chloride homeostasis, and synaptic inhibition in the developing auditory system.Hearing Research,2011.)