神经损伤与功能重建·2019年7月·第14卷·第7期封3·《GLIA》优秀论文推荐·

Functional

mousecortical

bicarbonate

expression

cotransporter

ofelectrogenicsodium

S255-257and

astrocytes

regulated

is

1

dependent

(NBCe1)in

bymTOR

on

*

KhakipoorS1,GiannakiM1,TheparambilSM2,ZechaJ3,KüsterB3,4,HeermannS1,DeitmerJW2,RoussaE1

mentofMolecularEmbryology,InstituteforAnatomyandCellBiology,FacultyofMedicine,

UniversityofFreiburg,Albertstrasse17,D-79104,Freiburg,Germany.

mentofNeuroanatomy,InstituteforAnatomyandCellBiology,FacultyofMedicine,Universityof

Freiburg,Albertstrasse17,D-79104,Freiburg,Germany.

mentofGeneralZoology,FBBiology,UniversityofKaiserslautern,P.B.3049,D-67653,

Kaiserslautern,Germany.

AbstractTheelectrogenicsodiumbicarbonatecotransporter1,NBCe1(SLC4A4),isthemajorbicarbonate

ghlysensitiveforbicarbonateandthemainregulatorofintracellular,

extracellular,andsynapticpH,r,despitetheseessentialfunc-

ti,themolecularmechanismsunderlyingNBCe1-mediatedastrocyticrespetoextracellularpHchanges

rimarymousecorticalastrocytecultures,weinvestigatedtheeffectoflong-termex-

tracellularmetabolicalkalosisonregulationofNBCe1andelucidatedtheunderlyingmolecularmechanismsby

immunoblotting,biotinylationofsurfaceproteins,intracellularH+recordingusingtheH+-sensitivedye2',

7'-bis-(carboxyethyl)-5-(and-6)-carboxyfluorescein,ultowedsignifi-

cantdownregulationofNBCe1activityfollowingmetabolicalkalosiswithoutinfluencingproteinabundanceor

alkalosis,therateofintracellularH+changesuponchallengingNBCe1was

decreasedinwild-typeastrocytes,sis-induced

er,massspectrometryre-

vealedctitutivelyphosphorylatedS255-257andmutationalanalysisuncoveredtheseresiduesbeingcrucial

ultsdemtrateanovelmTOR-regulatedmechanismbywhichNBCe1

chanismlikelyappliesnotonlyforNBCe1inastrocytes,butinepithe-

lialcellsaswell.

Keywordsastroglia;epilepsy;growthfactor;pH

电碳酸氢钠协同转运蛋白1（NBCe1）在小鼠皮质

星形胶质细胞中的功能性表达依赖于S255-257

并受mTOR调节

摘要电碳酸氢钠协同转运蛋白1，NBCe1（SLC4A4）是星形胶质细胞中表达的主要碳酸氢根转运蛋白。它

对碳酸氢根高度敏感，并且是细胞内、细胞外和突触pH值的主要调节剂，从而调节神经元兴奋性。尽管已

知NBCe1的这些基本功能，然而NBCe1介导的星形胶质细胞对细胞外pH值变化反应的分子机制尚不明

确。使用原代小鼠皮质星形胶质细胞培养，本研究探索长期细胞外代谢碱中毒对NBCe1调节的影响；并通

过免疫印迹，表面蛋白的生物素化，使用H+敏感染料2,7-双（羧乙基）-5-（6）-羧基荧光素记录细胞内H+，和磷

酸化蛋白质组学分析阐明该调节作用潜在的分子机制。结果显示代谢性碱中毒后NBCe1活性显著下调，而

NBCe1的蛋白质丰度或表面表达并不受影响。在碱中毒期间，NBCe1活性下调时细胞内H+变化的速率在野

生型星形胶质细胞中降低，但在NBCe1缺陷小鼠的皮质星形胶质细胞中不变。激活mTOR信号传导能够拯

救碱中毒诱导的NBCe1活性降低。此外，质谱分析揭示S255-257的组成型磷酸化，而突变分析揭示这些残

基对NBCe1转运活性至关重要。本研究证明了一种通过调节NBCe1的功能表达而实现的新的mTOR调节

机制。该种机制不仅适用于星形胶质细胞，也适用于上皮细胞中的NBCe1。

关键词星形胶质细胞；癫痫；生长因子；pH值

中图分类号R741；R741.02文献标识码ADOI10.16780/cj.2019.07.018

（编译：杜一星）

*摘自《Glia》,

2019,doi:

10.1002/

glia.23682.

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