Na⁺-PINK1信号轴将线粒体分裂与突触抑制期间的结构重塑相耦联

树突中的线粒体密度会适应突触输入的数量，以充分维持神经元信号传导所需的局部 ATP 供给和 Ca2+ 缓冲。在长时程抑制（LTD）过程中，突触消除伴随着由线粒体来源的非致死性凋亡信号介导的 caspase-3 激活，从而驱动神经递质受体内吞和树突棘萎缩。然而，将突触活动与线粒体重塑联系起来的上游信号机制仍不清楚。 本文表明，在化学诱导的 LTD 过程中，通过 NMDA 受体介导的 Na+ 内流会使线粒体去极化。这以依赖翻译的方式触发 PINK1 激酶的稳定化与激活，进而导致不同步的线粒体分裂。Na+ 内流和 PINK1 均是 cLTD 诱导线粒体分裂所必需的，而阻断 Na+ 内流或 PINK1 均可防止培养神经元中 caspase-3 的激活和树突棘萎缩。综上，这些发现鉴定出一条 Na+-PINK1 信号轴，该信号轴在 LTD 期间将 NMDA 受体活性与线粒体分裂及 caspase-3 依赖性的突触消除相耦联，并对突触密度的稳态调控具有重要意义。

树突中的线粒体密度会适应突触输入的数量，以充分维持神经元信号传导所需的局部 ATP 供应和 Ca2+ 缓冲。在长时程抑制（LTD）过程中，突触消除伴随着由线粒体来源的非致死性凋亡信号介导的 caspase-3 激活，从而驱动神经递质受体内吞和树突棘萎缩。然而，将突触活动与线粒体重塑联系起来的上游信号仍然未知。

在本文中，我们表明，在化学诱导的 LTD 过程中，经由 NMDA 受体的 Na+ 内流会使线粒体去极化。这以一种依赖翻译的方式触发 PINK1 激酶的稳定化和激活，进而导致不同步的线粒体分裂。Na+ 内流和 PINK1 对 cLTD 诱导的线粒体分裂是必需的，而阻断 Na+ 内流或 PINK1 均可防止培养神经元中的 caspase-3 激活和树突棘萎缩。

综上，这些发现鉴定出一条 Na+-PINK1 信号轴，该信号轴在 LTD 过程中将 NMDA 受体活性与线粒体分裂及 caspase-3 依赖性的突触消除相耦联，并对突触密度的稳态调控具有重要意义。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.29.728915v1?rss=1

🏷️ 突触可塑性 线粒体分裂 PINK1信号 NMDA受体 caspase-3激活 树突棘重塑