Synaptic zinc potentiates AMPA receptor function in mouse auditory cortex.
Synaptic zinc potentiates AMPA receptor function in mouse auditory cortex.
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DOI：
10.1016/j.celrep.2023.112932
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发表时间：
2023-08-29
期刊：
影响因子：
8.8
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中科院分区：
文献类型：
--
作者：
突触锌信号调节突触活动，并存在于特定群体的皮层神经元，这表明突触锌有助于皮质内突触微电路的多样性及其功能特异性。为了了解锌信号在皮层中的作用，我们在特定类别的突触前神经元的光遗传学刺激期间，对小鼠听觉皮层第5层的端脑内（IT）型神经元和锥体束（PT）型神经元进行了全细胞膜片钳记录。我们的研究结果表明，突触锌增强AMPA受体（AMPAR）的功能，在突触特异性的方式。我们在清醒小鼠中对同类神经元进行了体内双光子钙成像，发现突触锌的变化可以加宽或锐化IT型神经元的声音频率调谐带宽，但只加宽PT型神经元的调谐带宽。这些结果为突触锌在皮层中的突触和细胞类型特异性作用提供了证据。Bender等人提供的证据表明，突触释放的锌以突触特异性方式增强AMPAR功能，并且这种增强作用可以以锌浓度依赖性方式增强或抑制。这些发现统一了突触锌信号功能的对立报道。
Synaptic zinc signaling modulates synaptic activity and is present in specific populations of cortical neurons, suggesting that synaptic zinc contributes to the diversity of intracortical synaptic microcircuits and their functional specificity. To understand the role of zinc signaling in the cortex, we performed whole-cell patch-clamp recordings from intratelencephalic (IT)-type neurons and pyramidal tract (PT)-type neurons in layer 5 of the mouse auditory cortex during optogenetic stimulation of specific classes of presynaptic neurons. Our results show that synaptic zinc potentiates AMPA receptor (AMPAR) function in a synapse-specific manner. We performed in vivo 2-photon calcium imaging of the same classes of neurons in awake mice and found that changes in synaptic zinc can widen or sharpen the sound-frequency tuning bandwidth of IT-type neurons but only widen the tuning bandwidth of PT-type neurons. These results provide evidence for synapse- and cell-type-specific actions of synaptic zinc in the cortex. Bender et al. provide evidence that synaptically released zinc potentiates AMPAR function in a synapse-specific manner, and that this potentiation can be enhanced or suppressed in a zinc concentration-dependent manner. These findings unify opposing reports of the function of synaptic zinc signaling.
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