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,Tingbo Li,Lili Zhou,Qingzhu Gao,Guoxiao Zheng,Bingrui Zhao,Xiangqing Li,Yanming Zhu,Jinsong Wu
出处
期刊:Nature Neuroscience [Nature Portfolio]
卷期号:27 (2): 232-248 被引量:73
标识
DOI:10.1038/s41593-023-01515-0
摘要

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 Ca2+ 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
刚刚
刚刚
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
冷傲书蝶完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
Jasper应助自由依白采纳,获得10
2秒前
2秒前
吭吭唧唧发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
wang发布了新的文献求助10
3秒前
小雨发布了新的文献求助10
4秒前
lklll完成签到,获得积分10
5秒前
Sunny完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
SSY发布了新的文献求助10
7秒前
江海小舟发布了新的文献求助10
7秒前
张玉燕发布了新的文献求助20
8秒前
8秒前
SciGPT应助天冷记得穿秋裤采纳,获得10
8秒前
思源应助年轻的烧鹅采纳,获得10
9秒前
pzh完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.4应助JXL采纳,获得10
9秒前
传奇3应助木头采纳,获得10
9秒前
MYJ应助木头采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.4应助木头采纳,获得10
10秒前
NexusExplorer应助害羞大雁采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.2应助木头采纳,获得10
10秒前
bkagyin应助木头采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.4应助木头采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.4应助木头采纳,获得10
11秒前
一道光完成签到,获得积分10
11秒前
今后应助木头采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.4应助木头采纳,获得10
11秒前
珺晔发布了新的文献求助10
11秒前
大个应助去阿中午采纳,获得10
11秒前
SciGPT应助木头采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.4应助沉默星星采纳,获得10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Nature-Inspired Computing: Concepts, Methodologies, Tools, and Applications 600
Perfectionism in School 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7729943
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9281896
关于积分的说明 20145945
捐赠科研通 7307358
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3303343
关于科研通互助平台的介绍 2456188
邀请新用户注册赠送积分活动 2311754