时间编码拓展了GPCR介导的神经调制带宽

现代转录组学方法的出现揭示了神经调质性 G 蛋白偶联受体（GPCR）的共表达广泛程度，远远超出了此前的认识。这引出了一个关于神经调质系统架构的根本性问题，因为可用的 G 蛋白转导子数量要少得多。这是否会造成信息“瓶颈”，还是说单一转导子通路能够区分不同神经调质的作用？我们通过聚焦于四种在几乎所有海马锥体神经元中天然共表达、并通过经典的 Gs 偶联环磷酸腺苷（cAMP）级联通路传递信号的 GPCR，来探讨这一问题。我们表明，每种 GPCR 在急性激活后都会引起相似的 cAMP 升高，但在下游步骤中观察到的效应则出现分化，甚至这些 GPCR 在驱动转录反应的能力上存在显著差异。我们还表明，它们在维持功能性反应能力方面也存在差异：神经肽受体可在数小时内保持反应性，而单胺受体则会迅速丧失反应性。我们据此得出结论：GPCR 介导的细胞神经调质的有效化学带宽并不受可用转导子数量的限制，并且还存在额外的时间编码机制，使单个神经元能够区分更为丰富的神经调质输入。

现代转录组学方法的出现揭示出，神经调质性G蛋白偶联受体（GPCR）的共表达广度远远超出了此前的认识。这引出了一个关于神经调质系统架构的根本性问题：由于可用的G蛋白转导子数量要少得多，这是否会造成信息“瓶颈”，还是说单一转导子通路能够区分不同神经调质因子的作用？我们通过聚焦于四种在几乎所有海马锥体神经元中天然共表达、并通过经典的Gs偶联环磷酸腺苷（cAMP）级联通路传导信号的GPCR来探讨这一问题。我们表明，每种GPCR在急性激活后都会产生相似的cAMP升高，但在下游步骤中观察到的效应却出现分化，甚至这些GPCR在驱动转录反应的能力上存在显著差异。我们还表明，它们在维持功能性反应能力方面也存在差异：神经肽受体可在数小时内保持反应性，而单胺受体则迅速丧失反应性。我们据此得出结论：由GPCR介导的细胞神经调质的有效化学带宽并不受限于可用转导子的数量，并且还存在额外的时间编码机制，使单个神经元能够区分更为丰富的神经调质输入。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.03.729927v1?rss=1

🏷️ GPCR 神经调制 时间编码 cAMP信号通路 海马锥体神经元 转录反应