cAMP磷酸二酯酶的节律性表达切换哺乳动物视交叉上核中神经元的兴奋性状态

神经元的转录组如何决定其电生理特性，以及这种特性如何在不同情境下发生变化，是神经生物学中的重大问题。哺乳动物视交叉上核（SCN）中昼夜节律起搏神经元内的细胞内分子时钟，通过转录-翻译反馈环路驱动时钟基因表达的24小时节律。这些分子时钟还控制SCN神经元放电的24小时节律，其中一部分神经元在正午前后进入一种去极化的静默状态。我们采用单细胞RNA测序，鉴定出发生日间静默的SCN神经元为Avp+ / Nms+和Vip+ / Nms+神经元。我们还发现，在这些Nms+ SCN神经元中，Pde10a磷酸二酯酶呈现高水平且具有节律性的表达。急性抑制Pde10a活性，或通过升高细胞内cAMP水平以绕过高Pde10a水平，都会特异性地使这些Nms+ SCN神经元比预定时间提前数小时转入去极化静默状态。类似机制也可能发生在其他会切换至去极化静默状态的神经元中。

神经元的转录组如何决定其电生理特性，以及这种关系如何在不同情境下发生变化，是神经生物学中的重大问题。哺乳动物下丘脑视交叉上核（SCN）中的昼夜节律起搏神经元内在分子钟，通过转录-翻译负反馈环路驱动时钟基因表达的24小时节律。这些分子钟还控制SCN神经元放电的24小时节律，其中一部分神经元在正午前后进入一种去极化的静默状态。我们采用单细胞RNA测序，鉴定出Avp+ / Nms+ 和 Vip+ / Nms+ 神经元是发生日间静默的SCN神经元。我们还发现，在这些Nms+ SCN神经元中，Pde10a磷酸二酯酶呈现高水平且具有节律性的表达。急性抑制Pde10a活性，或通过提高细胞内cAMP水平以绕过高Pde10a水平的影响，都会特异性地使这些Nms+ SCN神经元提前数小时转入去极化静默状态。类似机制也可能存在于其他会转变为去极化静默状态的神经元中。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.14.738430v1?rss=1

🏷️ 昼夜节律 视交叉上核 单细胞RNA测序 cAMP磷酸二酯酶 神经元兴奋性 去极化静默