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多巴胺受体可分为两个家族，它们对第二信使环磷酸腺苷（cAMP）产生相反的作用。尽管大多数神经元细胞类型仅表达单一受体亚型，但某些神经元会共表达作用相反的受体亚型。目前尚不清楚这些细胞如何解析同时存在的刺激性和抑制性输入。在此，我们提出了一种多重检测方法，可在单细胞水平定量细胞表面受体丰度及cAMP的动态输出。利用该方法并结合数学建模，我们证明，来自作用相反的受体亚型的信号并非在受体水平整合，而是由下游腺苷酸环化酶（AC）以灵活方式加以整合。由于不同AC同工型具有独特的生化特性，细胞的AC表达谱决定了冲突性输入是相互抵消、被抑制，还是被放大。脑转录组分析表明，作用相反的多巴胺受体的共表达与特定AC同工型的表达相关，而这些同工型被预测可在多受体激活过程中维持信号传导。我们的结果表明，多巴胺信号整合以一种可预测的方式依赖于受体和AC同工型的表达谱。
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摘要 多巴胺受体分为两个家族，它们对第二信使环磷酸腺苷（cAMP）产生相反的作用。尽管大多数神经元细胞类型仅表达单一受体亚型，但有些神经元会共表达作用相反的受体亚型。目前尚不清楚这些细胞如何解析同时存在的刺激性和抑制性输入。在此，我们引入了一种多重检测方法，可在单细胞水平定量细胞表面受体丰度及动态 cAMP 输出。利用该方法并结合数学建模，我们证明，来自作用相反的受体亚型的信号并非在受体水平上整合，而是由下游腺苷酸环化酶（AC）以灵活方式加以整合。由于不同 AC 亚型具有独特的生化特性，细胞的 AC 表达谱决定了冲突输入究竟会被抵消、抑制还是放大。脑转录组分析表明，作用相反的多巴胺受体的共表达与特定 AC 亚型的表达相关，而这些 AC 亚型据预测能够在多受体激活期间维持信号传导。我们的结果表明，多巴胺信号整合以可预测的方式依赖于受体和 AC 亚型的表达谱。
利益冲突声明 M.B.E. 是 TeraCyte、Plasmidsaurus 和 Spatial Genomics 的科学顾问委员会成员或顾问。
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发布于 2026 年 7 月 13 日。 下载 PDF 电子邮件
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Jan Gregrowicz ， Michael B Elowitz
bioRxiv 2026.07.10.737756； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.10.737756
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引文工具 腺苷酸环化酶以组合方式整合作用相反的多巴胺受体信号
Jan Gregrowicz ， Michael B Elowitz
bioRxiv 2026.07.10.737756； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.10.737756
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.10.737756v1?rss=1
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