Inorganic polyphosphate regulates neuronal excitability through modulation of voltage-gated channels
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Inorganic polyphosphate (polyP) is a highly charged polyanion capable of interacting with a number of molecular targets. This signaling molecule is released into the extracellular matrix by central astrocytes and by peripheral platelets during inflammation. While the release of polyP is associated with both induction of blood coagulation and astrocyte extracellular signaling, the role of secreted polyP in regulation of neuronal activity remains undefined. Here we test the hypothesis that polyP is an important participant in neuronal signaling. Specifically, we investigate the ability of neurons to release polyP and to induce neuronal firing, and clarify the underlying molecular mechanisms of this process by studying the action of polyP on voltage gated channels. RESULTS: Using patch clamp techniques, and primary hippocampal and dorsal root ganglion cell cultures, we demonstrate that polyP directly influences neuronal activity, inducing action potential generation in both PNS and CNS neurons. Mechanistically, this is accomplished by shifting the voltage sensitivity of NaV channel activation toward the neuronal resting membrane potential, the block KV channels, and the activation of CaV channels. Next, using calcium imaging we found that polyP stimulates an increase in neuronal network activity and induces calcium influx in glial cells. Using in situ DAPI localization and live imaging, we demonstrate that polyP is naturally present in synaptic regions and is released from the neurons upon depolarization. Finally, using a biochemical assay we demonstrate that polyP is present in synaptosomes and can be released upon their membrane depolarization by the addition of potassium chloride. CONCLUSIONS: We conclude that polyP release leads to increased excitability of the neuronal membrane through the modulation of voltage gated ion channels. Together, our data establishes that polyP could function as excitatory neuromodulator in both the PNS and CNS.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».