2015年4月1日，國際知名生物學(xué)雜志PLoS Biology發(fā)表了生命科學(xué)研究院韓俊海實驗室的博士研究生胡雯的研究工作(Ih Channels Control Feedback Regulation from Amacrine Cells to Photoreceptors, DOI: 10.1371/journal.pbio.1002115)
反饋調(diào)控是神經(jīng)環(huán)路的信號傳遞及信號處理中常見的方式，在脊椎動物和無脊椎動物的視覺系統(tǒng)中，感光神經(jīng)元的信號輸出受到中間神經(jīng)元的反饋調(diào)節(jié)，但該反饋調(diào)節(jié)的分子機(jī)制和生理意義還有很多未知。該研究以果蠅的初級視覺神經(jīng)環(huán)路為模型解析了該反饋調(diào)控環(huán)路的分子作用機(jī)制，鑒定了一系列參與該過程的重要分子。研究發(fā)現(xiàn)Ih離子通道突變體果蠅在沒有刺激情況下具有ERG基線震顫表型，細(xì)胞內(nèi)記錄顯示突變體的感光細(xì)胞在沒有光刺激情況下表現(xiàn)出周期性的去極化震顫。細(xì)胞類型特異性的敲減和挽救實驗證實無長突細(xì)胞來源的Ih離子通道的缺失導(dǎo)致上述表型。利用遺傳學(xué)和電生理方式，研究闡明感光細(xì)胞的周期性去極化震顫是由于無長突細(xì)胞非控制性地釋放神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸所產(chǎn)生的。該研究進(jìn)一步鑒定了Ih離子通道通過調(diào)控電壓門控的鈣離子通道Cac的活性進(jìn)而介導(dǎo)了神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸的釋放。研究還鑒定了感光神經(jīng)元表達(dá)的谷氨酸受體EKAR接受和介導(dǎo)了無長突細(xì)胞釋放的谷氨酸信號 。此外該工作還揭示了該反饋調(diào)控過程可以增強(qiáng)微弱光信號的傳遞，促進(jìn)了對微弱光刺激的感知能力，闡明了該反饋調(diào)控通路的生理功能。
本研究工作不僅建立了神經(jīng)微環(huán)路反饋調(diào)控機(jī)制研究的新模型，而且揭示了該神經(jīng)環(huán)路的分子作用機(jī)制闡明了該反饋調(diào)控神經(jīng)環(huán)路的生理意義，為后續(xù)神經(jīng)環(huán)路的反饋調(diào)控機(jī)制研究提供了思路和借鑒。此外，該研究還揭示了部分離子通道在介導(dǎo)神經(jīng)遞質(zhì)傳遞中發(fā)揮著重要的作用。
