去甲肾上腺素激活星形胶质细胞内核膜上的β1-肾上腺素能受体

去甲肾上腺素对星形胶质细胞的代谢、神经保护和免疫调节功能有强大的影响。直到最近,去甲肾上腺素的所有作用尚被认为是由仅存在于细胞质膜的受体介导的。然而,最近对心肌细胞的研究已经确定定位于细胞内膜(包括高尔基体和内核膜)的肾上腺素能受体,并表明去甲肾上腺素可以通过转运蛋白介导的摄取而作用于这些受体。我们最近发现了一种高容量去甲肾上腺素转运蛋白有机阳离子转运蛋白3(OCT3)。该转运蛋白密集定位于星形胶质细胞的外核膜,这表明肾上腺素能信号传导也可能发生在这些细胞的内核膜上。本研究证实:使用免疫荧光和蛋白质印迹技术显示β1-肾上腺素受体定位于星形胶质细胞内核膜;关键的肾上腺素能信号通路组分存在于星形胶质细胞核中;且OCT3和其他儿茶酚胺转运蛋白于星形胶质细胞质膜和核膜均表达。为了测试核膜β1-肾上腺素能受体的功能,我们使用荧光生物传感器实时监测星形胶质细胞核中的蛋白激酶A(PKA)活性。用去甲肾上腺素处理星形胶质细胞会导致核区室中PKA活性的快速增加。用儿茶酚胺摄取抑制剂预处理星形胶质细胞可阻断去甲肾上腺素诱导的核PKA活性的快速增加。这些研究首次记录了任何中枢神经系统细胞核膜上的功能性肾上腺素能受体,揭示了去甲肾上腺素可能直接影响核过程的新机制。这种机制可能与先前描述的去甲肾上腺素的神经保护、代谢和免疫调节作用有关。