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初级纤毛日益被视为通过 G 蛋白偶联受体（GPCR）启动神经传递的独立位点，但此类神经传递如何向下游传导仍不清楚。GPCR 下游神经传递的一条经典通路是环磷酸腺苷（cAMP）/ cAMP 依赖性蛋白激酶（PKA）级联反应。尽管 cAMP 可在纤毛内局部生成，并在那里产生具有功能区室化特征的重要效应，但经由 GPCR 的神经传递必须继续传导至纤毛外的效应器。因此，目前一种普遍观点认为，纤毛神经传递局限于非经典的、依赖 cAMP 的通路。本文重新审视这一观点，发现纹状体中型棘状神经元的初级纤毛是一个重要位点：内源性 D1 多巴胺受体可由此启动 cAMP 和 PKA 活性升高，并使其传导至纤毛外的细胞质。我们还发现，初级纤毛在空间上协调了这一几乎完整的长程信号轴：它与众多启动神经传递的多巴胺能轴突膨体相互交错，同时促使纤毛与下游受 cAMP 激活的胞体 PKA 储库保持邻近。综上，这些结果将纤毛神经传递的概念拓展至纹状体神经元中的多巴胺能信号传导，并揭示在这一系统中，初级纤毛促进而非限制经由经典 cAMP / PKA 级联反应的神经传递。
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摘要
初级纤毛日益被认为是通过 G 蛋白偶联受体（GPCR）启动神经传递的特定部位，但此类神经传递如何向下游传导仍不清楚。GPCR 神经传递的一条经典下游通路是环磷酸腺苷（cAMP）/cAMP 依赖性蛋白激酶（PKA）级联反应。尽管 cAMP 可在纤毛内局部生成，并在其中产生具有功能区室化特征的重要效应，但经由 GPCR 的神经传递必须传导至纤毛外的效应器。因此，目前一种普遍观点认为，纤毛神经传递局限于非经典的、依赖 cAMP 的通路。本文重新审视这一观点，结果表明，纹状体中型棘状神经元的初级纤毛是一个重要位点，内源性 D1 多巴胺受体可由此启动 cAMP 和 PKA 活性升高，并将信号传导至纤毛外的整个细胞质。我们还发现，初级纤毛在空间上组织了这一几乎完整的长程信号轴：它与大量启动神经传递的多巴胺能轴突膨体相互嵌合，同时使这些结构与下游由 cAMP 激活的胞体 PKA 储库保持邻近。综上，这些结果将纤毛神经传递的概念拓展至纹状体神经元中的多巴胺能信号传导，并揭示在这一系统中，初级纤毛促进而非限制了经由经典 cAMP/PKA 级联反应的神经传递。
利益冲突声明
MvZ 担任 Deep Apple Therapeutics 科学顾问委员会成员。作者声明不存在其他利益冲突。
已声明的资助方信息
美国国立卫生研究院（NIH）共同基金，
https://ror.org/001d55x84，F32MH130096，
F32MH136662
K01MH123757
R01MH120212
R01DA010711
R01DA012864
脑与行为研究基金会
27303
加州大学旧金山分校（UCSF）
合作研究奖
版权
本预印本的版权归作者／资助方所有，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。保留所有权利。未经许可，不得重复使用。
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发布于 2026 年 10 月 12 日。
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初级纤毛通过经典 cAMP 级联促进 GPCR 神经传递
Rita R Fagan、Xinyi Jenny He、Nico Stuurman、Aliza T Ehrlich、Mark Von Zastrow
bioRxiv
2026.10.05.756873；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.05.756873
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初级纤毛通过经典 cAMP 级联促进 GPCR 神经传递
Rita R Fagan、Xinyi Jenny He、Nico Stuurman、Aliza T Ehrlich、Mark Von Zastrow
bioRxiv
2026.10.05.756873；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.05.756873
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关键词：初级纤毛 · G蛋白偶联受体 · cAMP/PKA信号通路 · D1多巴胺受体 · 纹状体中型棘状神经元 · 多巴胺能神经传递
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.05.756873v1?rss=1