Synaptic-like transmission between neural axons and arteriolar smooth muscle cells drives cerebral neurovascular coupling

神经科学 光遗传学 突触后电位 神经传递 谷氨酸的 突触 谷氨酸受体 去极化 生物 突触发生 NMDA受体 轴突 AMPA受体 受体 内分泌学 生物化学
作者
Dongdong Zhang,Jiayu Ruan,Shiyu Peng,Jinze Li,Xu Hu,Yiyi Zhang,Tianrui Zhang,Yaping Ge,Zhu Zhu,Xian Xiao,Yunxu Zhu,Xuzhao Li,Ting-Bo Li,Lili Zhou,Qingzhu Gao,Guoxiao Zheng,Bingrui Zhao,Xiangqing Li,Yanming Zhu,Jinsong Wu
出处
期刊:Nature Neuroscience [Nature Portfolio]
被引量:35
标识
DOI:10.1038/s41593-023-01515-0
摘要

Abstract Neurovascular coupling (NVC) is important for brain function and its dysfunction underlies many neuropathologies. Although cell-type specificity has been implicated in NVC, how active neural information is conveyed to the targeted arterioles in the brain remains poorly understood. Here, using two-photon focal optogenetics in the mouse cerebral cortex, we demonstrate that single glutamatergic axons dilate their innervating arterioles via synaptic-like transmission between neural–arteriolar smooth muscle cell junctions (NsMJs). The presynaptic parental–daughter bouton makes dual innervations on postsynaptic dendrites and on arteriolar smooth muscle cells (aSMCs), which express many types of neuromediator receptors, including a low level of glutamate NMDA receptor subunit 1 ( Grin1 ). Disruption of NsMJ transmission by aSMC-specific knockout of GluN1 diminished optogenetic and whisker stimulation-caused functional hyperemia. Notably, the absence of GluN1 subunit in aSMCs reduced brain atrophy following cerebral ischemia by preventing Ca 2+ overload in aSMCs during arteriolar constriction caused by the ischemia-induced spreading depolarization. Our findings reveal that NsMJ transmission drives NVC and open up a new avenue for studying stroke.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
狂奔的哈士奇完成签到,获得积分10
刚刚
T_MC郭发布了新的文献求助10
1秒前
英姑应助鸡腿子采纳,获得10
1秒前
135468发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
Joefong完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
khaosyi完成签到 ,获得积分10
4秒前
所所应助WLH采纳,获得30
4秒前
小马甲应助狂奔的哈士奇采纳,获得10
5秒前
5秒前
7秒前
慕青应助俭朴的小熊猫采纳,获得10
7秒前
8秒前
cici发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
脑洞疼应助坚持采纳,获得10
11秒前
小草发布了新的文献求助10
11秒前
dong东包完成签到,获得积分20
12秒前
隐形冰之完成签到 ,获得积分10
13秒前
ddaa发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
拉姆达发布了新的文献求助10
15秒前
nowfitness完成签到,获得积分10
15秒前
橙子爱吃火龙果完成签到 ,获得积分10
15秒前
隐形冰之关注了科研通微信公众号
17秒前
JamesPei应助小草采纳,获得10
17秒前
无奈向真关注了科研通微信公众号
20秒前
20秒前
21秒前
小马甲应助T_MC郭采纳,获得10
22秒前
zyc68发布了新的文献求助10
23秒前
zj完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
dfhh发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
zj发布了新的文献求助10
26秒前
魔幻芒果完成签到,获得积分10
27秒前
852应助开放的白玉采纳,获得10
27秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Weirder than Sci-fi: Speculative Practice in Art and Finance 960
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
Massenspiele, Massenbewegungen. NS-Thingspiel, Arbeiterweibespiel und olympisches Zeremoniell 500
Essentials of Performance Analysis in Sport 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3728061
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3273161
关于积分的说明 9980173
捐赠科研通 2988597
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1639676
邀请新用户注册赠送积分活动 778878
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 747819